Produsen peralatan asli (OEM) pencetakan 3D Prancis dan penyedia layanan 3DCeram telah dipilih sebagai pemasok resmi produsen propulsi antariksa Prancis ThrustMe untuk memasok komponen keramik cetak 3D untuk sistem propulsi antariksanya.
ThrustMe sekarang akan berusaha memanfaatkan keahlian 3DCeram dalam pembuatan aditif keramik dan memanfaatkan potensi bahan keramik untuk aplikasi dirgantara. Pendekatan ThrustMe terhadap keramik cetak 3D bertujuan untuk mengatasi keterbatasan bahan dan teknik manufaktur tradisional. Perusahaan mengklaim bahwa manufaktur aditif keramik menawarkan solusi yang lebih ringkas, efisien, dan andal daripada manufaktur tradisional.
Perwakilan Penjualan 3DCeram Arnaud Roux berkomentar: "Untuk 3DCeram, kami bangga dengan kemitraan kami dengan ThrustMe, karena keberhasilan peluncuran komponen keramik cetak 3D ke luar angkasa menandai tonggak penting dalam penerapan manufaktur aditif. Ini juga menandai era baru di mana suku cadang yang kompleks dan khusus dapat diproduksi secara efisien melampaui kendala manufaktur tradisional. Kemajuan besar ini tidak hanya memvalidasi kelayakan pencetakan 3D sebagai alat produksi, tetapi juga menginspirasi kami untuk melangkah lebih jauh dan membuka kemungkinan besar di masa depan."
gambar
△Printer 3D Ceram 3D. Foto melalui 3DCeram.
ThrustMe beralih ke manufaktur aditif
Didirikan pada tahun 2017, ThrustMe telah menjadi salah satu pemain kunci di ruang angkasa baru, yang berspesialisasi dalam miniaturisasi sistem propulsi listrik.
Era "ruang baru" mengacu pada perkembangan dan kemajuan terbaru dalam industri luar angkasa yang didorong oleh perusahaan swasta. Menurut Elena Zorzolli Rossi, Manajer Produk di ThrustMe, komersialisasi ruang angkasa didorong oleh kemajuan teknologi yang pesat. Zorzolli Rossi mengklaim bahwa perusahaan perlu mengambil lebih banyak risiko, beralih dengan cepat, dan mencoba ide baru untuk lebih mengembangkan industri luar angkasa. Zorzolli Rossi menambahkan: "Seluruh rantai produksi harus siap memenuhi biaya ruang baru atau waktu pengiriman."
Pada tahun 2020, ThrustMe berhasil mendemonstrasikan sistem propulsi listrik berbahan bakar yodium pertama di dunia di luar angkasa. ThrustMe sekarang memasok terutama untuk peluncur satelit utama dan telah membuka fasilitas produksi baru yang mampu menghasilkan 365 produk per tahun.
Menurut Zorzolli Rossi, setelah penelitian dan eksplorasi yang panjang, ThrustMe memilih menggunakan pencetakan 3D untuk memproduksi bagian-bagian tertentu pada pendorong. Keputusan ini mempertimbangkan banyak faktor yang membuat manufaktur aditif lebih unggul dari metode manufaktur tradisional.
Zorzolli Rossi menjelaskan: "Pertama-tama, industri kedirgantaraan seringkali perlu menghasilkan bentuk kompleks yang tidak dapat diperoleh dengan mudah dengan metode permesinan tradisional. Di ThrustMe, kami tidak hanya berbicara tentang kerumitan, tetapi juga tentang miniaturisasi, yang merupakan kunci dari produk kami persyaratan pengembangan. Dalam hal ini, pencetakan 3D menawarkan solusi transformatif untuk membuat desain khusus dengan presisi yang kami butuhkan."
Selain itu, keserbagunaan pencetakan 3D dikutip sebagai keuntungan utama, memungkinkan perusahaan untuk mengulangi dan menyempurnakan desain dengan cepat tanpa menimbulkan biaya atau waktu tunggu yang signifikan.
Zorzolli Rossi berkata: "Proses manufaktur tradisional seringkali melibatkan pembuatan cetakan atau perkakas, yang dapat memakan waktu dan mahal. Dengan pencetakan 3D, kami dapat dengan cepat menghasilkan prototipe dan mengulangi desain dengan waktu penyiapan yang minimal, memfasilitasi proses pengembangan yang lebih fleksibel dan mempercepat waktu kita ke pasar."
gambar
△Komponen kedirgantaraan ThrustMe. Foto melalui ThrustMe.
Mengapa menggunakan keramik?
Zorzolli Rossi berkata: "Kami benar-benar mengevaluasi beberapa faktor sebelum memilih bahan keramik. Penggunaan keramik mempertimbangkan beberapa faktor utama yang terkait dengan lingkungan luar angkasa yang keras seperti vakum dan rentang suhu yang ekstrim, serta plasma yodium. Fitur khusus dari penggerak massal sistem (misalnya fluks energi tinggi dari partikel elementer, emisi sekunder, sputtering intens dan etsa ion reaktif)."
Pada akhirnya, pertimbangan utama yang memengaruhi keputusan ini berkaitan dengan lingkungan tempat komponen target akan dijalankan. Zorzolli Ross menjelaskan: "Beberapa komponen kami terpapar suhu tinggi di lingkungan plasma yang aktif secara kimia dan membutuhkan bahan dengan ketahanan termal dan kimia yang sangat baik. pilihan yang paling tepat."
Konduktivitas termal keramik yang luas juga menjadikannya pilihan yang menarik. Nyatanya, perpindahan panas yang efisien dan isolasi termal sangat penting untuk komponen ThrustMe. Ini membantu mengarahkan fluks panas secara efisien dan mencegah panas berlebih atau pendinginan. Keramik memiliki berbagai sifat konduktif, memungkinkan perpindahan panas yang selektif dan memastikan kinerja optimal dari produk ini.
Sifat kelistrikan keramik juga berperan penting dalam proses pemilihan material ThrustMe. Zorzolli Ross berkata: "Komponen kami membutuhkan bahan yang dapat secara efektif mengisolasi dan mencegah gangguan listrik bertegangan tinggi. Keramik memiliki sifat isolasi listrik yang sangat baik, menjadikannya ideal untuk memenuhi persyaratan ketat kami dalam hal ini."
gambar
△Suku cadang kedirgantaraan ThrustMe. Foto melalui ThrustMe.
Pencetakan 3D Keramik Luar Angkasa
Tahun lalu, Badan Antariksa Prancis mengumumkan sedang meneliti penerapan pencetakan 3D keramik dalam optimalisasi subsistem ruang angkasa. Secara khusus, para peneliti mengevaluasi bagaimana bahan keramik oksida pencetakan 3D dapat meningkatkan desain subsistem utama untuk penggerak luar angkasa.
Studi ini menyoroti bahwa xerogel yttrium aluminium garnet (YAG) yang dioptimalkan memberikan sifat kekuatan dan ketahanan mulur yang diinginkan saat dicetak 3D menjadi bentuk yang kompleks. Dengan demikian, keramik YAG cetak 3D dapat digunakan untuk membentuk dasar paduan logam yang digunakan pada bilah turbin masa depan untuk eksplorasi ruang angkasa yang dalam.
Selain itu, Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) dilengkapi dengan fasilitas manufaktur aditif keramik MadeIn Space, Turbo Ceramic Manufacturing Module (CMM). Modul ini menyertakan printer 3D SLA untuk mendemonstrasikan kelayakan pembuatan komponen turbin keramik satu bagian dalam lingkungan gayaberat mikro. Dikatakan sebagai printer 3D SLA pertama yang beroperasi di orbit.
