La empresa Mitsubishi Electric lleva tiempo presente en varios ámbitos de aplicación, además de la automoción. De hecho, el fabricante japonés de productos electrónicos también está utilizando la tecnología de fabricación aditiva así como los sectores que van asociados a ella. Recientemente, la empresa anunció el desarrollo de una nueva tecnología de fabricación aditiva que utiliza una combinación de resina fotosensible y luz ultravioleta para crear antenas de satélites en el vacío del espacio exterior.
Con el desarrollo de la nueva resina líquida, la empresa tiene el objetivo de fabricar pequeños transportes espaciales de bajo coste con grandes estructuras. Esto significa que los reflectores de las antenas de alto rendimiento pueden fabricarse mediante la fabricación aditiva, permitiendo mejorar las estructuras de las naves espaciales, que se vuelven así más ligeras.
Presión media con una fuente de luz ultravioleta en un vacío inferior a 0,2 kPa. (Créditos: Mitsubishi Electrics)
Mitsubishi Electric y el diseño de los satélites
Los tres requisitos principales para el diseño de antenas de naves espaciales consisten en una alta ganancia, un amplio ancho de banda y un bajo peso. La ganancia y el ancho de banda máximos que deben alcanzarse exigen una gran apertura. Pero para un uso económico y orbital, las antenas deben seguir siendo lo suficientemente ligeras y pequeñas como para caber dentro de un vehículo de lanzamiento. Y aquí es donde entra en juego el enfoque innovador de Mitsubishi Electrics. La fabricación con resina permite la creación eficiente de antenas con alta ganancia, amplio ancho de banda y gran apertura.
La impresora 3D desarrollada por Mitsubishi se basa en la extrusión de resina y el curado ultravioleta en el vacío. Con ella, será posible fabricar piezas de forma aditiva en el espacio con un menor consumo de energía. Esta solución de impresión al vacío ofrece bastantes ventajas para las antenas fabricadas con resina. Por ejemplo, el tamaño de la antena no está limitado por la impresión 3D, y también se elimina la necesidad de estructuras de antena. Además, la impresora 3D permite reducir el peso y la anchura, lo que contribuye a reducir el peso del satélite y los costes de lanzamiento.
Extrusión de resina y curado al vacío
Probablemente la mayor ventaja que aporta la nueva tecnología es que la resina fotosensible utilizada para la impresión 3D es ideal para la extrusión y el curado en el vacío. Normalmente, las resinas disponibles en el mercado tienen un bajo peso molecular y una alta presión de vapor. Esto significa que no se recomiendan para aplicaciones al vacío, ya que se polimerizan prematuramente. En el caso de Mitsubishi, utilizan una base de oligómero de alto peso molecular y baja presión de vapor para conseguir la viscosidad adecuada. Una vez polimerizada con éxito, la resina se convierte en un sólido con una resistencia al calor de al menos 400°C, una temperatura superior al calor máximo dentro de la órbita. Dado que la luz solar se utiliza para la polimerización y el curado, no se requiere una fuente de luz UV independiente, lo que supone un menor consumo de energía.
Esquema (izquierda) y foto (derecha) de la impresora 3D (Créditos: Mitsubishi Electrics)
Mitsubishi Electrics tiene previsto seguir desarrollando tecnologías y soluciones que eliminen problemas globales y sirvan para simplificar aplicaciones espaciales. Puedes encontrar más información sobre el proyecto de Mitsubshi a través de este enlace.
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*Créditos foto de portada: Mitsubishi Electrics