Piezas fabricadas por la fabricación de metales basada en litografía (LMM) de Incus. (Imagen cortesía de Incus.)
La colaboración de 18 meses busca desarrollar y probar las capacidades de impresión 3D LMM de Incus para la fabricación de piezas de repuesto en bases lunares.
¿Sabías que el famoso alunizaje realizado por la tripulación del Apolo 11 casi termina en desastre? Gracias a la rápida reacción de Buzz Aldrin, los dos astronautas pudieron sortear un disyuntor roto con un bolígrafo y encender el motor del módulo, su única esperanza de regresar a casa sanos y salvos.
¿Qué pasaría si en un futuro cercano, en lugar de usar un bolígrafo para conectar el circuito crítico, los astronautas pudieran tener otra opción? ¿Que la chatarra que se encuentra en la superficie de la luna podría reutilizarse en partes útiles para reparar su nave espacial?
Recientemente, la empresa de ingeniería austriaca y la start-up de OEM Incus comenzaron una asociación con la Agencia Espacial Europea para investigar cómo se pueden implementar las tecnologías de impresión 3D en bases lunares para producir piezas de repuesto. Lithoz, una empresa de impresión 3D de cerámica, y OHB System (subsidiaria de OHB SE, un grupo de tecnología espacial alemán) también se unirán a este proyecto de 18 meses.
El objetivo del proyecto es explorar y verificar las capacidades microgravitacionales de la tecnología de fabricación de metales basada en litografía (LMM) de Incus y sus posibles aplicaciones para la fabricación de piezas de repuesto y el reciclaje de materiales de base lunar.
LMM 101
Cuatro pasos del proceso LMM de Incus. (Imagen cortesía de Incus a través de YouTube).
El proceso LMM de Incus se puede dividir en cuatro pasos:
Imagen 3D
Para ejecutar impresoras 3D, los modelos CAD deben cortarse en cientos o miles de capas, como un plato de lasaña. El software de corte se conoce comúnmente como cortador, y el código que impulsa la impresora se llama código g.
Impresión
La impresora insignia LMM de Incus, Hammer Lab35, utiliza una técnica de fotopolimerización para solidificar el material de construcción de resina y metal. Este material es una mezcla de resina fotosensible y polvos metálicos (por ejemplo, acero 316L, titanio, tungsteno).
Antes de cada capa de impresión, una extrusora de materia prima distribuye uniformemente una capa delgada de la mezcla sobre la plataforma de construcción. La altura de la capa se puede ajustar entre 0,01 y 0,1 mm según la precisión deseada.
A continuación, la impresora solidifica una determinada región de la capa de mezcla de acuerdo con el código g. Esto se hace a través de un potente haz de luz azul que emite la pantalla emisora de 2560 x 1600 de la impresora. Un valor de longitud de onda típico es de 405 a 450 nm. En lugar de un emisor LCD, el haz de luz es emitido por un proyector de luz digital (DLP) o una fuente láser, ya que se requiere más potencia para penetrar el polvo metálico dentro de la mezcla.
Al ofrecer un clima de impresión totalmente controlable, la impresora puede alcanzar una precisión lateral de 0,035 mm. Además de eso, el volumen máximo de construcción es de 89,6 x 56 x 120 mm, y la velocidad máxima de impresión es de 100 centímetros cúbicos o 250 cortes por hora.
Descascarillado
El desempaquetado es el proceso de extraer el exceso de mezcla de construcción de las partes deseadas con calor. Este proceso suele tardar 15 minutos.
Postprocesamiento
Durante el posprocesamiento, las piezas metálicas pasarán por una serie de tratamientos, que incluyen desaglomerado, sinterizado y enfriamiento.
El desaglomerado es un proceso crítico para mantener la integridad estructural de las impresiones metálicas. Se usa un líquido especial para eliminar la mayor cantidad posible de aglutinante.
A continuación, la impresión se calienta a una temperatura en la que casi se derrite, utilizando la gravedad para eliminar todos los pequeños huecos y burbujas de aire de la impresión.
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