우주 여행을 위한 3D 프린팅 재료?

재료 과학은 잠재적인 응용 분야에 대한 지속적인 연구와 다양한 산업 분야에서 점점 더 수용되고 있는 적층 제조 세계에서 놀라운 속도로 발전하고 있습니다. 이번 주 초, 우리는 NeptunLab의 Bastian Rapp 박사를 인터뷰했는데, 그는 그의 연구실에서 연구원의 요구 사항에 맞는 자체 3D 프린팅 재료 개발에 대해 심도 있게 이야기했습니다. 마찬가지로, 러프버러 대학교의 Richard Buswell 박사와 이야기를 나누었을 때 건축용 3D 프린팅에 대한 연구가 3D 프린팅 가능한 콘크리트 재료 개발에 얼마나 집중하고 있는지 들었습니다. 두 예 모두 현대 산업에서 3D 프린팅에 대해 이야기하는 방식의 미묘하지만 강력한 변화를 나타냅니다.

기존 기술과 재료가 반드시 적합하지 않거나 잘 정립된 접근 방식과 경쟁할 수 없는 응용 분야에 강제로 적용하려고 하는 대신 점점 더 많은 연구자와 업계 전문가가 AM이 격차를 메울 잠재력이 있는 영역을 찾고 있습니다. 기존 프로세스에서 제조업체가 이전에는 어렵거나 불가능했던 결과를 달성할 수 있습니다. 이는 결과적으로 이러한 개념을 실행 가능한 현실로 바꾸는 데 도움이 될 재료와 기술의 발전으로 이어졌습니다.

7월 초 Made In Space가 진공 공간에서 사용하도록 특별히 설계된 새로운 플라스틱 3D 프린팅 재료의 출시를 발표했을 때 우리는 이에 대한 좋은 예를 보았습니다. 국제 우주 정거장은 2015년부터 온보드 SLA 프린터를 사용하여 필요에 따라 도구를 제조하여 지구에서 도구를 운송하는 비용을 없애고 승무원이 사용 가능한 공간을 최대화하도록 돕습니다(이 접근법은 자동차 및 항공 우주 부문). 여기서의 한계는 기존 3D 프린팅 재료(이 경우 ABS 및 PE)는 우주 공간에서 작동할 수 없다는 것입니다. 즉, 생산된 모든 도구는 우주 정거장 내부에서만 사용할 수 있으며 외부 수리에는 여전히 도구가 필요합니다. 운송할 교체 부품.

Made In Space는 PEI/PC(폴리에테르이미드/폴리카보네이트)라는 새로운 3D 인쇄 가능한 플라스틱을 개발하여 이 문제를 해결했습니다. 이 새로운 재료는 ISS에 있는 기존 재료보다 강할 뿐만 아니라 UV 및 원자 산소에 대한 내성을 약속합니다. 이러한 방식으로 ISS 외관을 위한 전문 도구 및 교체 부품은 필요할 때마다 인쇄할 수 있습니다.

ISS 승무원에 대한 즉각적인 이점은 분명하지만 이 성공을 확장할 계획이 이미 마련되어 있습니다. 2018년까지 Made In Space는 ISS에 Archinaut의 작업 버전을 공급하는 것을 목표로 하고 있습니다. Archinaut는 우주 정거장 외부의 진공 상태에서 실제로 작동할 자체 3D 프린터 모델입니다. 이것은 실제로 우주에서 작은 위성을 인쇄하는 문을 열 것입니다. 연구 기관과 대학의 경우 이는 자체 위성을 저렴한 방법으로 배치하는 아이디어를 진정한 가능성으로 만들기 때문에 큰 의미를 갖습니다.

이것을 M.A.R.S(Modular Analog Research Station) 프로젝트에서 진행 중인 작업과 병행하여 고려할 때 적층 제조가 미래 우주 탐사에서 확실히 중요한 역할을 할 것이라는 것은 분명합니다. 그러나 이것이 별들 사이에서 인류의 미래를 위한 확실히 흥미진진한 발전이지만, 우리는 그것들이 지구 산업에 대해 의미하는 바를 간과해서는 안 됩니다.

산업별 과제를 해결하기 위해 점점 더 많은 새로운 재료와 기술이 개발됨에 따라 적층 제조 전체가 기존 제조 방식과 구별되는 고유한 틈새를 구축하기 시작할 것입니다. 이는 AM에 대한 기존 제조의 경쟁자 이미지를 없애고 더 많은 기업이 서로 다른 기술이 서로를 보완하고 향상시키는 지능적이고 통합된 워크플로를 탐색하도록 장려하는 데 도움이 될 것입니다.

또한, 일단 새로운 3D 프린팅 재료와 기술이 세간의 이목을 끄는 성공적인 프로젝트에서 능력을 입증하면 제조업체는 이를 위한 다른 응용 프로그램을 자유롭게 실험할 수 있습니다. 예를 들어, PEI/PC가 지구의 다른 도전적인 환경에서 어떻게 활용될 수 있는지 벌써부터 기대가 됩니다.

이러한 대화 분위기의 변화는 강력하고 다재다능한 기술로서 적층 제조의 발전하는 명성에 좋은 징조이며 가까운 장래에 기술, 재료 및 프로세스 측면에서 더 많은 혁신으로 이어질 것입니다.