L’ESA punta sulla produzione additiva nello spazio con la stampante 3D IMPERIAL

L’intersezione tra la stampa 3D e il settore aerospaziale è molto pronunciata, soprattutto nell’ambito dell’esplorazione spaziale. La NASA e l’ESA hanno abbracciato attivamente la stampa 3D per vari progetti nello spazio, segnando un cambiamento significativo rispetto ai metodi tradizionali. In particolare, l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha dimostrato un interesse di lunga data per la produzione additiva, che risale a diversi anni fa.

La stampante 3D IMPERIAL ne è un perfetto esempio. Sviluppata grazie alla collaborazione tra OHB System AG, Azimut Space, Athlone Institute of Technology e BEEVERYCREATIVE, questa macchina è stata progettata per produrre parti più grandi del volume disponibile. Questa innovazione consentirà la produzione di strutture, strumenti e parti di ricambio, fondamentali per le future missioni spaziali prolungate. L’obiettivo principale di IMPERIAL è quello di semplificare le operazioni per gli astronauti, garantendo un accesso rapido ed efficiente ai componenti essenziali durante le loro missioni.

La stampante 3D IMPERIAL a gravità zero

La stampante IMPERIAL è stata appositamente progettata per soddisfare i requisiti di produzione della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), superando al contempo gli attuali limiti delle stampanti 3D. Il suo punto di forza è la capacità di stampare continuamente in condizioni di microgravità, come un ambiente a gravità quasi zero.

Per garantire la stampa ininterrotta di pezzi di grandi dimensioni, la IMPERIAL presenta un’innovazione ingegnosa, anche se già vista in passato: un piatto di stampa a forma di nastro trasportatore. Questo dispositivo muove la stampa lungo un unico asse, consentendo una produzione continua di pezzi, eliminando i vincoli tradizionali e ampliando le possibilità della produzione additiva in un contesto spaziale.

Francesco Caltavituro, ingegnere spaziale e sistemista di OHB che ha lavorato al progetto, spiega: “Siamo in grado di stampare parti funzionali, soprattutto utensili, e di interfacciarle con le controparti già presenti a bordo della ISS; possiamo lavorare materiali diversi, come polimeri elettricamente conduttivi per piccoli componenti di CubeSat e involucri o strutture di oggetti molto grandi, come i telescopi. Ora possiamo stampare tutto ciò che deve resistere al duro ambiente dello spazio“.

Progettata per operare in assenza di gravità, la stampante è anche in grado di stampare parti in polimeri ad alte prestazioni come il PEEK, mantenendo una qualità paragonabile a quella ottenuta sulla Terra. “Si può stampare tutto, soprattutto se si vogliono usare termoplastici ad alte prestazioni (PEI, PEEK e PEKK), questa stampante è in grado di gestirli“, ha aggiunto Caltavituro. Per sfruttare i materiali selezionati per le loro proprietà meccaniche e termiche superiori, è stato introdotto un sistema per mantenere una temperatura costante sia all’interno che all’esterno della macchina, comprendendo il meccanismo del nastro trasportatore. Dotata di una piano riscaldato, la macchina promuove una stampa uniforme, riducendo il rischio di ritiro o deformazione dei pezzi durante il processo di stampa.

Dopo aver creato con successo il prototipo sulla Terra, il prossimo passo sarà testare la stampante IMPERIAL nell’ambiente di microgravità della Stazione Spaziale Internazionale (ISS) o su piattaforme simili, come lo Space Rider dell’ESA. Per saperne di più su IMPERIAL: qui.

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*Crediti foto: The European Space Agency