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La stampa 3D secondo European Space Tech 2023

All’evento di Brema, in Germania, almeno 25 delle aziende espositrici hanno sfruttato ampiamente l’AM, con le applicazioni metalliche che hanno avuto il maggiore impatto

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All’inizio di questo mese, VoxelMatters ha visitato l’European Space Tech Expo a Brema, in Germania, per avere un’idea di come l’industria spaziale europea sta adottando la tecnologia di stampa 3D – giusto in tempo per fornire un contesto di livello superiore per il nostro prossimo webinar aerospaziale. L’Expo di quest’anno è stata la più grande fino ad oggi, accogliendo più di 650 espositori, provenienti da più di 40 paesi diversi, tra cui start-up e aziende già affermate: dal software integrato con l’intelligenza artificiale all’hardware di nuovi materiali, dal cibo spaziale essiccato ai nanosistemi del Surrey. , il creatore del rivestimento “Vantablack” di Anish Kapoor utilizzato nelle sue opere, e STRATOSYST, un’azienda che non ha nulla a che fare con la produzione additiva.

Alla fiera European Space Tech 2023 a Brema, in Germania, almeno 25 delle aziende espositrici hanno sfruttato ampiamente la stampa 3D.Almeno 25 delle aziende espositrici hanno sfruttato ampiamente l’AM nella loro offerta o hanno fatto affidamento su società AM di terze parti per completare le proprie offerte. L’elenco comprende Velo3DSkyroraInsstek, Impact, SLM Solutions, 3D Systems, Redwire, Airbus, Fraunhofer, Ensinger, Alloy Additive, Aenium, Anyshape, ArianeGroup, Bavairia, Agenzia spaziale europea (ESA), Coxpace, Honeywell Aerospace, Intelligintia, LISI AEROSPACE, Sierra Space, Sandvik Osprey, Rocket Factory Augsburg (RFA), Texas Instruments, detentore del brevetto DLP originale e produttore di semiconduttori il cui chipset DLP Pico è stato utilizzato da Anycubic per sviluppare le sue stampanti 3D convenienti e The Exploration Company.

Prototipazione

Quasi tutte le aziende di hardware con cui abbiamo parlato hanno affermato di utilizzare la stampa 3D lungo le loro linee di produzione, anche se principalmente per la prototipazione. Tuttavia, molte aziende utilizzavano la tecnologia per altre parti di “uso finale”, come loghi stampati e modelli. Anche se non è esattamente quello che cercavamo, è bello vedere di persona la versatilità della tecnologia, al di fuori di eventi come Formnext.

L’applicazione della stampa 3D nella prototipazione nel settore aerospaziale non solo ha accelerato le fasi di progettazione e test, ma ha anche consentito livelli di personalizzazione e innovazione senza precedenti. Al giorno d’oggi, la tecnologia di stampa 3D è determinante nella produzione rapida di componenti complessi che sarebbe difficile o addirittura impossibile creare utilizzando i metodi di produzione tradizionali. Questa capacità ha implicazioni significative per la riduzione dei tempi di consegna e dei costi, nonché per il miglioramento delle prestazioni e dell’efficienza dei componenti aerospaziali. Inoltre, la capacità di prototipare rapidamente utilizzando la stampa 3D apre la strada ad approcci di progettazione più iterativi e sperimentali, portando a scoperte rivoluzionarie nell’ingegneria aerospaziale che potrebbero rivoluzionare il settore. Le conoscenze acquisite da questi processi di prototipazione sono inestimabili e contribuiscono allo sviluppo di parti finali di “uso finale” che ampliano i confini di ciò che è possibile nella tecnologia aerospaziale.

Velo3D

Velo3D e il suo concorrente più diretto, SLM Solutions, sono di gran lunga le aziende di stampa 3D in metallo più affermate nel settore aerospaziale. Il primo partner “beta” dell’azienda della Silicon Valley è stato SpaceX di Elon Musk. Questa partnership ha fornito a Velo3D i finanziamenti e l’accesso al settore necessari per sviluppare la sua tecnologia. Ora, SpaceX dispone internamente di diverse stampanti Velo3D e alcuni dei suoi razzi contengono più di 300 parti metalliche stampate in 3D.

L’azienda ha anche partnership con altri leader del settore come Launcher (ora parte di Vast), Primus Aerospace, Honeywell Aerospace, Avio SpA e Relativity Space, solo per citarne alcuni. Per saperne di più sulle capacità della stampante 3D Velo3D Sapphire e sui suoi usi nel settore spaziale, non perdetevi il prossimo webinar di VoxelMatters, con Velo3D e Avio, il prossimo 6 dicembre.

Insstek

Anche Insstek, l’azienda leader nella stampa 3D in metallo della Corea del Sud specializzata in Direct Metal Tooling (DMT), era presente all’expo, con uno stand considerevolmente grande che esponeva il suo Balancing Stage che consente la stampa 3D in diversi ambienti, e il suo braccio robotico Narae AM sistema che trattava polvere metallica, invece della materia prima di filo normalmente utilizzata. L’azienda ha anche presentato una parte stampata in 3D multimetallo prodotta per un’azienda aerospaziale sudcoreana. L’azienda sostiene che la loro tecnologia è l’unica tecnologia che consente la creazione di tale parte. Se visto dal vivo, è facile capire che questo pezzo è incredibilmente complicato da produrre.

Partnership per la produzione di razzi

La maggior parte delle aziende produttrici di razzi utilizzano l’AM attraverso partnership con aziende focalizzate esclusivamente sulla produzione di sistemi e materiali per l’AM o che colmano il divario tra i fornitori della tecnologia e gli utenti finali. Sierra Space fa molto affidamento sull’AM per ridurre il numero di componenti del suo nuovo motore VORTEX VRM1500-H. Attraverso partnership con aziende come Agile Space Industries, che progetta, stampa in 3D e lancia propulsori e motori a razzo internamente, Sierra Space è in grado di produrre parti come il prebruciatore ricco di idrazina per il motore VRM5500-H, dall’inizio alla fine , in sole 19 settimane.

The Exploration Company ha recentemente collaborato con Leap 71 per sviluppare sistemi di propulsione spaziale utilizzando algoritmi per generare parti pronte per la produzione per la stampa 3D. Il modello di ingegneria computazionale (CEM) utilizzato in questa partnership è il primo nel suo genere e si prevede che accelererà in modo significativo l’innovazione nel campo della progettazione di sistemi di veicoli spaziali. È quasi impossibile dare vita a tali progetti attraverso qualsiasi altra forma di produzione conosciuta oltre all’additivo.

Grazie a una sovvenzione di 1 milione di dollari australiani all’inizio di quest’anno, Rocket Factory Augsburg (RFA) ha collaborato con il produttore di scambiatori di calore stampati in 3D, Conflux Technology, come parte dell’iniziativa Moon to Mars dell’Agenzia spaziale australiana: programma di sovvenzione per il miglioramento delle capacità della catena di fornitura. L’obiettivo della partnership era incorporare lo scambiatore di calore Conflux, prodotto sul sistema EOS M300-4 con il materiale Monel 500K, in un condotto del gas di un razzo orbitale.

Metallo, metallo e ancora metallo

È logico che le parti terminali stampate in 3D in metallo siano le parti più utilizzate nel settore aerospaziale, considerando la durabilità del materiale, la resistenza alla temperatura e la resistenza complessiva.

Un’altra stampa 3D di “livello inferiore” viene utilizzata anche per far avanzare l’industria aerospaziale, ma in termini di impatto rispetto ai motori a razzo stampati in 3D, è abbastanza trascurabile – almeno per ora. Si prevede che la tecnologia sarà un fattore chiave per far sì che l’umanità diventi una specie multiplanetaria – non solo in termini di trasporti, ma è difficile immaginare di costruire habitat sulla Luna e su Marte, senza fare pesantemente affidamento sulla tecnologia di stampa edilizia 3D per realizzare utilizzo di materiali locali. Tuttavia, attualmente, il materiale più degno di nota è il metallo, in particolare quelli lavorati tramite WAAM e fusione laser a letto di polvere.

Il continuo progresso nelle tecnologie di stampa 3D dei metalli, compresi i perfezionamenti delle polveri metalliche e la precisione dei processi di sinterizzazione laser, sta portando alla creazione di componenti con proprietà meccaniche migliorate, geometrie più complesse e peso ridotto. Questi progressi sono fondamentali nella ricerca da parte del settore aerospaziale di tecnologie di esplorazione spaziale più efficienti, affidabili e sostenibili.

 

 

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