Национальный центр космических исследований Франции использует 3D-принтеры Intamsys в производстве спутников

Национальный центр космических исследований (CNES) — французское государственное космическое агентство, основанное в 1961 году. Оно проводит исследования, разрабатывает и осуществляет космические полеты, а также содействует развитию космических технологий в Европе и на международном уровне. Организация уже более десяти лет использует 3D-печать в производстве спутников.

Начав в 2014 году с 3D-принтера, печатающего одним материалом, лаборатория аддитивного производства CNES быстро развивалась в связи с увеличением количества и повышением сложности производимых изделий. Этим занимается отдел реализации и интеграции CNES, специализирующийся на сборке и тестировании спутников, а также на разработке и производстве инструментов и средств, облегчающих сборку и тестирование космических аппаратов и комплектующих.

В чистых помещениях CNES перед запуском поддерживаются близкие к космосу условия, обеспечивающие необходимую среду для тестирования компонентов космических аппаратов и другого оборудования. В производстве инструментов и компонентов все чаще используется экструзионная 3D-печать (FDM) с применением инновационных полимерных материалов.

Внедрение 3D-принтеров Intamsys в CNES

Funmat Pro 610HT — первый 3D-принтер Intamsys, интегрированный в производство, разработку и космические исследования CNES. После положительного опыта работы с ним центр приобрел еще один 3D-принтер — Funmat Pro 410.

«Простота эксплуатации и высокое качество печати 3D-принтеров Intamsys значительно улучшили наши производственные процессы, прекрасно справившись с поставленными задачами. Теперь мы можем использовать весь спектр материалов Intamsys с функцией «нажми и печатай». Кроме того, CADvision, партнер Intamsys в сфере программного обеспечения, предоставляет высококачественную техническую поддержку, что позволяет совместно совершенствовать как принтеры, так и программное обеспечение, еще больше повышая эффективность рабочих процессов», — рассказал руководитель отдела механической интеграции Теодор Фруассар.

До внедрения аддитивных технологий CNES сталкивался с рядом проблем, связанных с ограничениями традиционных производственных методов, в частности с квалификацией материалов для производства и испытания спутников. Циклы проектирования и производства спутников были очень длинными, помимо этого требовалось время и финансы на изготовление оснастки, что негативно сказывалось на производительности. Технологии 3D-печати значительно упростили этот процесс, позволяя быстро создавать итеративные прототипы, что значительно облегчает процессы тестирования и производства спутников.

Промышленные 3D-принтеры Intamsys Funmat Pro 610HT способны работать с любыми полимерными материалами, в том числе поликарбонатом, полиэфирэфиркетоном (PEEK) и полиэфиримидом (PEI, Ultem), что важно при изготовлении сложных инструментов, необходимых для тестирования спутников.

Funmat Pro610HT позволяет печатать даже такими сложными материалами, как антистатический PEEK-ESD, разработанный Европейским космическим агентством. Для работы с этим материалом специалисты агентства могут использовать готовый профиль для PEEK в слайсере Intamsuite Neo, изменив лишь несколько параметров.

Конструкция стратосферного беспилотника

Применения 3D-технологии в работе CNES разнообразно — от изготовления простой оснастки, используемой в чистых помещениях для неконструкционных целей, до производства крупной и сложной оснастки структурного назначения, используемой в течение всего цикла испытаний космических аппаратов перед запуском в космос — термоциклирования, испытаний на ударную прочность и стойкость к вибрациям и ионизирующему излучению.

Конструкция стратосферного беспилотника — один из примеров сложного применения. Для дрона напечатали деталь из полиэфиримида Ultem 9085 на 3D-принтере Funmat Pro 610HT. Большой рабочий объем — 610x508x508 мм — с прогревом до 300°C позволил идеально напечатать деталь с первого раза.

Подобные аппараты подвешиваются под стратосферными аэростатами, и CNES пришлось испытать деталь в различных средах, имитирующих разреженную атмосферу и вакуум, чтобы убедиться в пригодности к эксплуатации в экстремальных условиях.

В ходе испытаний прототипа конструкция была проверена инженерами-механиками центра. Ultem 9085 подтвердил свою пригодность в вакуумных камерах без газовыделения, что крайне важно для сохранения хороших оптических характеристик бортового оборудования. Помимо низкого газовыделения Ultem 9085 демонстрирует исключительную прочность, низкий вес и высокую термостойкость. Эти характеристики делают материал идеальным выбором для производства компонентов, эксплуатируемых в экстремальных условиях космоса.

Сотрудничество в рамках проекта MMX Rover

Еще один интересный проект с применением технологий 3D-печати — луноход MMX, разработанный консорциумом CNES, Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) и Немецкого аэрокосмического центра (DLR).

MMX или Martian Moons eXploration — небольшой аппарат, предназначенный для изучения Фобоса, самого большого спутника Марса. В этом проекте команда использовала 3D-печать а производстве, сборке и тестировании деталей лунохода.

В ближайшем будущем роль 3D-печати в космической отрасли станет еще более значительной. CNES планирует и дальше расширять мощности собственного аддитивного производства. 

За консультацией по оборудованию от Intamsys обращайтесь в компанию Z-axis.

Реклама. ООО "ЗЭТ АКСИС". ИНН: 7704477392