"İşbirliği yapmayan" uzay kalıntılarının giderilmesi için 3D baskı bileşeni

• İhtiyaç duyulan şeyler: iki NEMA 11 step motor, iglidur ® J260 tribofilamentten yapılmış 3D baskılı kılavuz vida somunu ®, iglidur ® V400'denyapılmış plastik kayar film Tribo-Tape
• Üretim süreci: Filament ekstrüzyon (FDM)
• Gereksinimler: Sıcaklık & bileşenlerin basınç direnci, dayanıklı ve hafif tasarım, güvenilir fırlatma mekanizması
• Malzeme: iglidur® J260
• Endüstri Havacılık ve uzay endüstrisi
• İşbirliği sayesinde başarı: step motor ve dişli mil,

plastik kayar film ile birlikte güvenilir fırlatmayı garanti ederBir bakışta uygulama: Uzay enkazını başarılı bir şekilde toplayabilmek için öncelikle parçaların uzaydaki hareketi hakkında test verileri toplanmalıdır. Bremen Üniversitesi ve Bremen Uygulamalı Bilimler Üniversitesi'nden altı öğrenciden oluşan bir ekip, fırlatılan bir test gövdesi kullanarak uzaydaki nesnelerin hareketini ve konumunu kaydetmek için sensörler ve kameralar kullanan bir roket modülü geliştirdi. Fırlatma mekanizması için iki paralel vida tahriki kullanılmıştır. Vidalı tahrikler, hava sürtünmesi nedeniyle +200 °C sıcaklıklar gibi aşırı yüklere maruz kaldı ve güvenilir bir şekilde çalışması gerekiyordu. İşte bu noktada igus® bileşenleri devreye girdi: drylin® iş mili sürücülerinin her biri bir NEMA 11 step motor tarafından tahrik ediliyordu. Test gövdesi için tutucu, tribofilament® iglidur® J260-PF'den yapılmış 3D baskılı bir kılavuz vida somununa takıldı. Test gövdesinin tutucudan kayarak çıkmasını ve roketten uzaklaşmasını sağlamak için plastik bir kayar film kullanılmıştır.

UB-Space projesinde altı öğrenci "" toplanması ve uzay enkazının bertaraf edilmesi sorunu üzerinde çalıştı. Ancak bu projeyi gerçekleştirebilmek için Maren Hülsmann liderliğindeki ekibin uzaydaki nesnelerin hareketine ilişkin yeterli test verisine ihtiyacı vardı. Bunun için küp şeklindeki bir test nesnesini termosfere fırlatmak ve gerekli gerçek verileri toplamak amacıyla kamera ve sensörlerle gözlemlemek istediler. Ekip, nesnenin roketten düşürüleceği fırlatma mekanizmasının bileşenleri için güvenilir malzemelere ihtiyaç duyuyordu. Bunların sınırlı kurulum alanı ve ağırlığın yanı sıra enerji tüketimi ve basınç ve sıcaklığa karşı iyi direnç gibi uzayla ilgili özel gereklilikleri karşılaması gerekiyordu.

Kayar uygulamalar için optimize edilmiş igus® malzemeleri ile ekip, planlanan fırlatma mekanizması için uygun bileşenleri hızla buldu. Bu, her biri bir kaplin aracılığıyla dişli bir mile bağlanan iki NEMA 11 step motordan oluşuyordu. Bu yapı, iglidur® J260-PF'den yapılmış 3D baskılı bir kılavuz vida somunu ile roket duvarına monte edildi. Fırlatma oluğunun çalışma yüzeyi, test nesnesinin sürtünme olmadan fırlatılabilmesi için iglidur® V400'den yapılmış Tribo-Tape ile kaplanmıştır.

Büyük bir atık sorunu sadece Dünya'da yaşanmıyor. Mavi gezegenin yörüngesinde dönen 1.000'den fazla uyduyla birlikte, onlarca yıllık uzay yolculuğundan sonra uzayda da çok fazla çöp var. Şu anda Dünya'nın yörüngesinde aktif uydular için çok tehlikeli olabilecek 30.000'den fazla nesne var. Bu nesneler saatte 25.000 km hıza ulaşabilir ve dolayısıyla bir çarpışma durumunda son derece yıkıcı enerjiler açığa çıkarabilir. UB-Space projesinin amacı uzaydaki atıkları toplamak ve uygun şekilde bertaraf etmektir. Bremen Üniversitesi ve Bremen Uygulamalı Bilimler Üniversitesi öğrencilerinden oluşan altı kişilik disiplinler arası ekip "uygun bir atık toplama kampanyasını mümkün kılmak için" uzayda işbirliğine yanaşmayan nesneler olarak adlandırılan bu nesnelerin hareketlerini analiz etme görevini üstlenmiştir. Bu amaçla, bir roket modülüne yerleştirilen bir test gövdesi termosfere bırakılır. " Serbest Düşen Birim" (FFU) olarak adlandırılan cismin konumu ve hareketi fırlatıldıktan sonra sensörler ve bir kamera sistemi tarafından hassas bir şekilde kaydedilir ve böylece ekip için gerçek bir hesaplama temeli oluşturulur.

UB-Space ekibi, bu FFU'yu doğru zamanda güvenilir bir şekilde fırlatabilmek amacıyla roket modülü için özel bir mekanizma geliştirdi. Ancak mekanizmanın uzayda kullanımı Dünya'daki normal görevlerden önemli ölçüde farklıdır. Gemi teknolojisi öğrencisi Oliver Dorn'a göre enerji tüketimi, ağırlık ve kurulum alanı sınırlı. Ayrıca hava sürtünmesi +200 °C'ye varan sıcaklıklara yol açıyor. Birkaç testten sonra ekip, FFU'nun içinde bulunduğu üniteyi uzatan iki paralel dişli milden oluşan bir tahrik sistemi lehine karar verdi. Önceden kumlanmış bir kapak, ünite için açıklık görevi görüyor. igus® drylin® programındaki paslanmaz çelik millerin her biri bir NEMA 11 step motor tarafından tahrik edilmektedir. Yüksek tork ve 3 cm/s gibi düşük bir hızda 150 milimetrelik bir mesafeyi kat ederler. Yapının karşı tarafı roket duvarına iglidur® J260-PF'den yapılmış 3D baskılı bir kurşun vida somunu ile monte edilmiştir. FFU'nun mümkün olduğunca yumuşak bir şekilde fırlatılabilmesi için, fırlatma oluğu iglidur® V400'den yapılmış Tribo-Tape plastik kayar film ile kaplanmıştır. Optimum kayma özellikleri eğimsiz ve enerji tasarruflu fırlatma sağladığından igus® malzemeleri tam olarak bu tür uygulamalar için idealdir. Ayrıca basınca ve sıcaklığa karşı dayanıklıdırlar ve özel yapısal gereksinimler için belirleyici olan düşük bir ağırlığa sahiptirler.

Kullanılan iglidur J260-PF tribofilamente ek olarak igus, 3D baskı için başka filamentler de sunuyor. Adından da anlaşılacağı gibi, filamentler tribolojik olarak optimize edilmiştir ve sürtünme ve aşınmanın söz konusu olduğu her türlü uygulama için uygundur. Bu tür uygulamalarda müşteriler uzun hizmet ömründen ve 180°C'ye kadar sıcaklık direncinden faydalanıyor. Baskı süreci, karmaşık geometrilerin tek bir işlemle üretilmesine olanak tanır. Katmanlı proses özellikle prototip veya küçük hacimli özel parçalar için çok uygundur. Üretim maliyetleri daha düşüktür ve bu nedenle minimum miktar yoktur.