Má trojrozměrný tisk v kosmických aktivitách budoucnost?
Objekty vytištěné na 3D tiskárnách slibují revoluci v kosmickém průmyslu: umožní totiž rychle vytvořit prakticky cokoliv, co bude právě teď potřeba. Ale mají 3D tiskárny skutečně ten správný předpoklad pro cestu do vesmíru? ESA se nyní pokusí zjistit, zdali tomu tak je či není.
Trojrozměrný tisk představuje vytváření objektů nanášením materiálu vrstvu po vrstvě; na rozdíl od obvyklých metod jejich vyřezávání z jednolitého bloku.
Iniciativa ESA Clean Space, jejíž součástí výzkum bude, představuje hledání cest, jak zredukovat dopady kosmických technologií na životní prostředí. A právě 3D tisk umožňuje redukci odpadu.
I velmi složité součástky mohou být vytištěny a vyrobeny tak lehké, jak je to jen možné. Je tu ale jeden malý háček: 3D tisk totiž vytváří mnohem drsnější povrch součástek, než tradiční způsoby výroby.
Zatímco pro pozemské aplikace to není zásadní problém, při použití ve vesmíru může mít nerovný povrch vážné důsledky. Jak jednou poznamenal držitel Nobelovy ceny za chemii Linus Pauli: „Bůh vytváří pevný materiál, ale ďábel vytváří povrch.“
Tradičně jsou totiž materiály určené pro kosmické aplikace vyleštěné tak hladce, jak je to jen možné. Nejsou na nich uvolněné částečky nebo póry, z nichž by mohly vzniknout trhliny. Musí být čisté; alespoň podle chirurgických standardů. A to proto, že delikátní elektronika družic nebo optika byla už v minulosti fatálně poškozena kontaminací z uvolněných částic nebo odpařováním.
Nový projekt ESA bude zkoumat vlastnosti povrchu objektů vytištěných na 3D tiskárnách, aby bylo možné zkontrolovat vhodnost standardních povrchových úprav pro typické „kosmické materiály“ jako je hliník, titan nebo nerezová ocel.
V rámci projektu budou posuzovány různé výrobní techniky, jako je opracovávání laserem nebo elektronovým paprskem. Hodnoceny budou společně s finální povrchovou úpravou, jako je pískování, leptání, niklování a lakování.
Zpracovávané součástky budou hodnoceny z hlediska mechanických vlastností, zvláště pak na odolnost proti korozi nebo náchylnost k lámání.
Kromě toho budou testovány i různé nedestruktivní kontrolní metody, které mají zajistit vysokou kvalitu součástek. Jde například o ultrazvuk nebo rentgenování.
Vzorky následně projdou i testy na odolnost proti vysoké vlhkosti na rovníkovém kosmodromu ESA v Jižní Americe stejně jako na odolnosti proti teplotním extrémům panujícím ve vesmíru.
Společnosti, které mají zájem se zapojit do projektu, tak mohou učinit skrze systém tendrů ESA.
