Nieuwe methode voor door robots ondersteunde additieve fabricage in een baan om de aarde

De luchtvaartrobotica-industrie vraagt ​​om extreme precisie om te voldoen aan strikte tolerantie-eisen, veiligheidsnormen en micromanipulatiebehoeften. De ruimtevaartklanten van Mecademic, variërend van NASA's Johnson Space Center tot leiders in de raketindustrie, profiteren van ongeëvenaarde precisie bij het automatiseren met onze Meca500-robotarm. De Meca500 krijgt vaak de opdracht om delicate lucht- en ruimtevaartelektronica te assembleren, kwaliteitsinspecties en tests uit te voeren, kleine onderdelen van precisiemachines te maken en zelfs buitenaardse materialen te micromanipuleren.

Met zijn herhaalbaarheid van 5 µm garandeert de robot dat elke taak betrouwbaar, identiek en met dezelfde snelheid wordt uitgevoerd. Rust de robots uit met vision-systemen en sensoren voor extra precisie bij hoge werksnelheden.

Nieuw onderzoek naar additieve fabricage met robotondersteuning

De mogelijkheid om structuren on-demand in de ruimte af te drukken, is een noodzaak geworden voor een succesvolle verkenning van de ruimte. NASA, SpaceX, Boeing en anderen printen al honderden onderdelen en onderzoeken innovatieve manieren om additieve technologie te gebruiken.

In dit nieuwe onderzoeksartikel beoordeelden de auteurs van het onderzoek een nieuwe manier om dergelijke functionele structuren in de ruimte af te drukken, met behulp van de Meca500.

Ze onderzochten twee methoden voor het vervaardigen van grote constructies met behulp van een robotvrije vlieger op een luchtgelagerde tafel:

1. Extruderen terwijl de free-flyer in beweging was; en,
2. De grote structuur opsplitsen in segmenten om te printen en te monteren.

Uit de paper, Haalbaarheidsstudie van grootformaat, freeform 3D-printen voor on-orbit additieve productie:

"Grootschalige, on-orbit additive manufacturing (AM) en assemblage wordt beschouwd als een modulaire en hulpbronnenbesparende benadering om permanente menselijke aanwezigheid in de ruimte te vergemakkelijken.

Om dit te realiseren is een nieuwe AM-benadering ontwikkeld om in vrije vorm grote, functionele structuren in de ruimte te fabriceren. Door het bereik van een vrij vliegende CubeSat te combineren met een collaboratieve robotarm [de Meca500] en een 3D-printer, kunnen grote thermoplastische structuren zonder ondersteuning worden vervaardigd die groter zijn dan de opstelling zelf.

De continue printmethode was in staat om consistente resultaten te produceren voor een enkele lijn materiaal. De ... gebruiken
gesegmenteerde printbenadering, was het mogelijk om een ​​truss-structuur te printen met een lengte van meer dan 700 mm. De afhankelijkheid van de dragervrije afdrukmethode van de richting van de zwaartekrachtvector werd onderzocht en door visuele inspectie werd gevonden dat afdrukken in −1 g geen waarneembare verschillen opleverde met afdrukken in 1 g. Als zodanig wordt gesteld dat de methode onafhankelijk van de zwaartekrachtrichting kan worden gebruikt, en dus ook in microzwaartekracht.

We hebben dus de haalbaarheid aangetoond van een klein ruimtevaartuig om ondersteuningsvrije structuren te maken die groter zijn dan hijzelf met behulp van een robotarm met een 3D-printkop-eindeffector. Het gebruik van zo'n ruimtevaartuig zou ondersteuningsvrij 3D-printen van structuren met onbeperkte afmetingen mogelijk maken en biedt meer flexibiliteit dan de truss-productiemachines die door anderen worden voorgesteld."

Afbeeldingen en studie © van auteurs van de studie:
D. Jonckers*, O. Tauscher*, E. Stoll† en A. Thakur*‡

*Instituut voor Ruimtesystemen, Technische Universiteit Braunschweig, Braunschweig, Duitsland
†Instituut voor Ruimtetechnologie, Technische Universiteit Berlijn, Berlijn, Duitsland
‡Corresponderende auteur:[email protected]

Meer informatie over de producten en oplossingen van Mecademic

Klaar om te ontdekken hoe onze producten en oplossingen uw productiecapaciteit kunnen verhogen binnen de kleinst mogelijke footprint, zonder in te boeten aan precisie of bereik?

➡️ Ontdek onze producten:https://www.mecademic.com/en/products

➡️ Of neem direct contact met ons op om jouw demo te boeken!