НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ФРАНЦИИ ИСПОЛЬЗУЕТ 3D-ПРИНТЕРЫ INTAMSYS В ПРОИЗВОДСТВЕ СПУТНИКОВ
16.11.24
Национальный центр космических исследований (CNES) - это французское космическое агентство, правительственная организация, основанная в 1961 году. Оно проводит исследования, разрабатывает и осуществляет космические полеты, а также содействует развитию космических технологий в Европе и на международном уровне.
Организация уже более 10-ти лет использует 3D-печать, а также инновационные аддитивные технологии для производства спутников.
Начав в 2014 году с 3D-принтера, работающего на одном материале, лаборатория аддитивного производства CNES быстро развивалась в связи с увеличением количества и сложности производимых изделий.
Этим занимается отдел реализации и интеграции (RI) CNES, который специализируется на сборке и тестировании спутников, а также на разработке и производстве инструментов и средств, облегчающих сборку и тестирование спутников и изделий к ним. В чистых помещениях CNES перед запуском, поддерживаются условия близкие к космосу, обеспечивающие среду для тестирования компонентов спутника, например, интеграционных рам, многоцелевых тележек, подъемных устройств и т. д.
Для производства этих инструментов и компонентов спутников, таких как интеграционные рамы, многоцелевая тележка и других, в CNES все чаще используется метод 3D-печати FDM с применением инновационных полимерных материалов.
Внедрение 3D-принтеров INTAMSYS в CNES
FUNMAT PRO 610HT – был первый 3D-принтер INTAMSYS, интегрированный в производство, разработку и космические исследования CNES. После положительного опыта работы с ним, Национальный Центр Космических Исследований Франции приобрел еще одни принтер FUNMAT PRO 410.
Лаборатория аддитивного производства Национальный Центр Космических Исследований Франции / CNES (фото: CNES и INTAMSYS)
Применение индустриального 3D принтера INTAMSYS FUNMAT PRO 610HT позволило использовать любые 3D-материалы, такие как поликарбонат, PEEK и Ultem TM, что очень важно для изготовления сложных инструментов, необходимых для тестирования спутников.
Возможности FUNMAT PRO 610HT значительно повысили эффективность производства, он позволяет печатать даже такими сложными материалами, как PEEK-ESD, разработанный Европейским космическим агентством. Однако для печати этим материалов специалисты агентства могут использовать готовый профиль INTAMSYS PEEK в INTAMSUITE TM NEO (слайсере INTAMSYS), изменив лишь несколько параметров. Эта небольшая настройка позволила сразу приступить к печати изделий.
Лаборатория аддитивного производства Национального Центра Космических Исследований Франции / CNES (фото: CNES и INTAMSYS)
Тематическое исследование: Конструкция стратосферного беспилотника
Применения 3D технологии, в работе CNES, разнообразны: от изготовления простой оснастки, используемой в чистых помещениях для не конструкционных целей, до производства крупной и сложной оснастки структурного назначения, используемой в течение всего цикла испытаний (термоциклирование, удары, вибрация, ионизирующее излучение) для финальных испытаний спутника перед запуском в космос.
Конструкция стратосферного беспилотника - одно из таких сложных применений, требующих идеальных условий для вакуумных камер и испытательных сред. Деталь была напечатана с использованием материала UltemTM 9085 на 3D-принтере FUNMAT PRO 610HT. Благодаря большой камере печати принтера = 610 x 508 x 508 мм и ее нагрева до 300°C, деталь была напечатана идеально с первого раза.
Конструкция стратосферного беспилотника была разработана для размещения под стратосферными аэростатами и CNES пришлось испытать деталь в различных средах, имитирующих условия с разреженной атмосферой или ее отсутствием, чтобы убедиться в ее пригодности для работы в экстремальных условиях.
В ходе испытаний прототипа - конструкция была проверена инженерами-механиками Национального центра космических исследований. В ходе тех же испытаний был проверен материал UltemTM 9085, подтвердивший свою совместимость с вакуумными камерами без газовыделения, что является важнейшим элементом для сохранения хороших оптических характеристик. Помимо низкого газовыделения, UltemTM для аэрокосмической промышленности также имеет решающее значение благодаря своей исключительной прочности, низком весе и высокой термостойкости, что делает его идеальным для производства компонентов, подвергающихся экстремальным условиям в космосе.
Рама беспилотника (фото: CNES и INTAMSYS)
Тематическое исследование: Сотрудничество в рамках проекта MMX Rover
Еще один интересный проект, в котором использовалась 3D-печать, - это лунаход MMX, созданный в сотрудничестве с CNES (Французским космическим агентством), JAXA (Японским агентством аэрокосмических исследований) и DLR (Немецким аэрокосмическим центром). MMX, сокращение от Martian Moons eXploration, - это небольшой лунаход, предназначенный для исследования самого большого спутника Марса - Фобоса. В этом проекте команда использует 3D-печать для создания, сборки и тестирования деталей лунохода.
Проект 4-х колесного лунахода MMX для исследования поверхности спутника Марса (фото: CNES)
В ближайшем будущем роль 3D-печати станет еще более значительной для космических аппаратов и космической промышленности. В будущем CNES, Национальный центр космических исследований, планирует и дальше расширять свои возможности аддитивного производства и оптимизировать использование 3D-печати в космической отрасли.
О CNES:
CNES - это Французское космическое агентство, правительственная организация, основанная в 1961 году. Являясь программно-ориентированным агентством и центром технической экспертизы, CNES отвечает за формирование и реализацию космической политики Франции в рамках международного сотрудничества, особенно в Европе. Для получения дополнительной информации посетите сайт https://cnes.fr/en.
Каталог 3D-принтеров Intamsys
Организация уже более 10-ти лет использует 3D-печать, а также инновационные аддитивные технологии для производства спутников.
Начав в 2014 году с 3D-принтера, работающего на одном материале, лаборатория аддитивного производства CNES быстро развивалась в связи с увеличением количества и сложности производимых изделий.
Этим занимается отдел реализации и интеграции (RI) CNES, который специализируется на сборке и тестировании спутников, а также на разработке и производстве инструментов и средств, облегчающих сборку и тестирование спутников и изделий к ним. В чистых помещениях CNES перед запуском, поддерживаются условия близкие к космосу, обеспечивающие среду для тестирования компонентов спутника, например, интеграционных рам, многоцелевых тележек, подъемных устройств и т. д.
Для производства этих инструментов и компонентов спутников, таких как интеграционные рамы, многоцелевая тележка и других, в CNES все чаще используется метод 3D-печати FDM с применением инновационных полимерных материалов.
Внедрение 3D-принтеров INTAMSYS в CNES
FUNMAT PRO 610HT – был первый 3D-принтер INTAMSYS, интегрированный в производство, разработку и космические исследования CNES. После положительного опыта работы с ним, Национальный Центр Космических Исследований Франции приобрел еще одни принтер FUNMAT PRO 410.
Лаборатория аддитивного производства Национальный Центр Космических Исследований Франции / CNES (фото: CNES и INTAMSYS)
“Простота в использовании и высокое качество печати 3D-принтеров INTAMSYS значительно улучшили наш процесс производства, прекрасно справившись с поставленными задачами. Теперь мы можем использовать весь спектр материалов INTAMSYS с функцией «нажми и печатай». Кроме того, CADvision, партнер INTAMSYS в программном обеспечении, демонстрирует техническую поддержку высокого качества, что позволяет совместно усовершенствовать, как принтеры, так и программное обеспечение, еще больше повышая эффективность и улучшая рабочий производственный процесс агентства».
Теодор Фруассар
Менеджер по механической интеграции, Национальный центр космических исследований
До внедрения аддитивного производства CNES сталкивались с рядом проблем, связанных с ограничениями традиционных методов производства, в частности с квалификацией материалов для производства и испытания спутников. Циклы проектирования и производства спутников были очень длинными, кроме этого требовалось время и затраты для изготовления производственного инструмента, что негативно сказывались на эффективности работы по проектированию и производству спутников. Теперь же, благодаря 3D-печати, CNES значительно упростило этот процесс, 3D позволяет быстро создавать прототипы и итерации изделий, что значительно облегчает процесс тестирования и производства спутников.Теодор Фруассар
Менеджер по механической интеграции, Национальный центр космических исследований
Применение индустриального 3D принтера INTAMSYS FUNMAT PRO 610HT позволило использовать любые 3D-материалы, такие как поликарбонат, PEEK и Ultem TM, что очень важно для изготовления сложных инструментов, необходимых для тестирования спутников.
Возможности FUNMAT PRO 610HT значительно повысили эффективность производства, он позволяет печатать даже такими сложными материалами, как PEEK-ESD, разработанный Европейским космическим агентством. Однако для печати этим материалов специалисты агентства могут использовать готовый профиль INTAMSYS PEEK в INTAMSUITE TM NEO (слайсере INTAMSYS), изменив лишь несколько параметров. Эта небольшая настройка позволила сразу приступить к печати изделий.
Лаборатория аддитивного производства Национального Центра Космических Исследований Франции / CNES (фото: CNES и INTAMSYS)
Тематическое исследование: Конструкция стратосферного беспилотника
Применения 3D технологии, в работе CNES, разнообразны: от изготовления простой оснастки, используемой в чистых помещениях для не конструкционных целей, до производства крупной и сложной оснастки структурного назначения, используемой в течение всего цикла испытаний (термоциклирование, удары, вибрация, ионизирующее излучение) для финальных испытаний спутника перед запуском в космос.
Конструкция стратосферного беспилотника - одно из таких сложных применений, требующих идеальных условий для вакуумных камер и испытательных сред. Деталь была напечатана с использованием материала UltemTM 9085 на 3D-принтере FUNMAT PRO 610HT. Благодаря большой камере печати принтера = 610 x 508 x 508 мм и ее нагрева до 300°C, деталь была напечатана идеально с первого раза.
Конструкция стратосферного беспилотника была разработана для размещения под стратосферными аэростатами и CNES пришлось испытать деталь в различных средах, имитирующих условия с разреженной атмосферой или ее отсутствием, чтобы убедиться в ее пригодности для работы в экстремальных условиях.
В ходе испытаний прототипа - конструкция была проверена инженерами-механиками Национального центра космических исследований. В ходе тех же испытаний был проверен материал UltemTM 9085, подтвердивший свою совместимость с вакуумными камерами без газовыделения, что является важнейшим элементом для сохранения хороших оптических характеристик. Помимо низкого газовыделения, UltemTM для аэрокосмической промышленности также имеет решающее значение благодаря своей исключительной прочности, низком весе и высокой термостойкости, что делает его идеальным для производства компонентов, подвергающихся экстремальным условиям в космосе.
Рама беспилотника (фото: CNES и INTAMSYS)
Тематическое исследование: Сотрудничество в рамках проекта MMX Rover
Еще один интересный проект, в котором использовалась 3D-печать, - это лунаход MMX, созданный в сотрудничестве с CNES (Французским космическим агентством), JAXA (Японским агентством аэрокосмических исследований) и DLR (Немецким аэрокосмическим центром). MMX, сокращение от Martian Moons eXploration, - это небольшой лунаход, предназначенный для исследования самого большого спутника Марса - Фобоса. В этом проекте команда использует 3D-печать для создания, сборки и тестирования деталей лунохода.
Проект 4-х колесного лунахода MMX для исследования поверхности спутника Марса (фото: CNES)
В ближайшем будущем роль 3D-печати станет еще более значительной для космических аппаратов и космической промышленности. В будущем CNES, Национальный центр космических исследований, планирует и дальше расширять свои возможности аддитивного производства и оптимизировать использование 3D-печати в космической отрасли.
О CNES:
CNES - это Французское космическое агентство, правительственная организация, основанная в 1961 году. Являясь программно-ориентированным агентством и центром технической экспертизы, CNES отвечает за формирование и реализацию космической политики Франции в рамках международного сотрудничества, особенно в Европе. Для получения дополнительной информации посетите сайт https://cnes.fr/en.
Каталог 3D-принтеров Intamsys