Des lycéens vont envoyer une expérience d’impression 3D en micro-métal à l’ISS – 3DPrint.com

Une équipe d’étudiants de Lycée chrétien de la vallée à San José, en Californie, enverra une expérience au Station spatiale internationale (ISS) en février 2023. Dans le cadre du Laboratoire de recherche de l’ISS programme, les étudiants ont créé des treillis métalliques imprimés en 3D à l’échelle millimétrique nécessaires à leur expérience sur l’action capillaire en microgravité. Une fois en orbite, les résultats devraient fournir des informations détaillées sur l’effet de la microgravité sur les propriétés d’absorption d’eau des réseaux.

Dirigé par les étudiants seniors et juniors Rohan Sachdeva et Daisy Zeng, le projet devrait ouvrir de nouvelles possibilités techniques dans les futures applications spatiales telles que la filtration des gaz, la collecte d’échantillons d’aérosols et la gestion de la température, ainsi qu’aider à contrôler l’emplacement de l’eau dans microgravité, ce qui pourrait être utile pour la croissance des plantes.

Dans le cadre du programme ISS Research Lab, les élèves du secondaire sont encouragés à collaborer pour conceptualiser, créer et mener leurs expériences pour Nasa approbation. Chaque équipe soumet un projet de documentation et d’analyse de données pour examen à installer sur l’ISS pendant 30 jours. Cette expérience pratique offre aux étudiants des situations réelles pour naviguer en utilisant les compétences techniques, la créativité et les dernières technologies.

ISS pour les ados

Pour s’assurer que leur expérience sur l’action capillaire en microgravité fonctionne comme prévu en orbite, le groupe Valley Christian High School a d’abord essayé de fabriquer les réseaux à partir de résine photopolymère, mais s’est vite rendu compte que ce n’était pas la solution idéale pour les exigences du vol spatial en raison de leur manque. de résistance aux vibrations, aux basses températures et à la chaleur. Au lieu de cela, le métal offrait un meilleur ensemble de propriétés pour l’expérience ISS. Pourtant, malheureusement, la conception du treillis n’était pas imprimable avec les technologies conventionnelles d’impression 3D par fusion sur lit de poudre métallique et par jet de liant.

Considérant que les treillis avaient des entretoises aussi fines que 0,5 mm de diamètre, les étudiants se sont tournés vers la micro-stéréolithographie (SLA), qui semblait être le seul procédé capable de produire des pièces avec une précision suffisante. Tentant d’imprimer les structures minces à l’aide de micro-SLA et de résine, le groupe a demandé au bureau de service Qualifié3D pour aider.

Cependant, le métal est resté le matériau privilégié pour répondre à toutes les exigences requises. L’équipe a rapidement découvert le potentiel du relativement nouveau Fabrication de métaux basée sur la lithographie (LMM), particulièrement adaptée à la production de micro-pièces métalliques de haute précision.

Heureusement pour l’équipe, Qualified3D a un partenariat avec une startup allemande MetShapele co-développeur de la technologie LMM et une spin-out de Université de Pforzheim que l’année dernière est devenue une AM Ventures société de portefeuille. Pour imprimer les réseaux en 3D, l’équipe a utilisé une combinaison de poudre métallique et d’un liant polymère photosensible comme matériau de départ. Cette matière première est appliquée sur une plate-forme de construction et sélectivement réticulée par le haut en utilisant un masque d’exposition à la lumière UV. Couche par couche, une partie verte est créée. Cette pièce crue est ensuite déliantée et frittée.

Outre une qualité de surface extraordinaire, la technologie LMM permet de nouvelles applications qui ne sont actuellement pas économiquement réalisables. D’autres avantages incluent une résolution et une précision élevées, résultant en des pièces avec des parois extrêmement minces (125 µm) et des surfaces lisses (rugosité de surface de 2 à 5 µm avant polissage) dans divers métaux, y compris l’acier inoxydable et le titane.

Expériences orbitales

Les étudiants du laboratoire de recherche de l’ISS ont reçu leurs pièces en acier inoxydable en quelques semaines et ont maintenant hâte de les utiliser pour leur expérience en microgravité. À la mi-février, le package de projet devrait être lancé jusqu’à l’ISS et commencer à renvoyer des données d’ici mars.

L’un des membres de l’équipe, l’élève de onzième David Kou, a déclaré que même s’il avait demandé de nombreux changements à Qualified3D, l’entreprise a toujours répondu rapidement à leurs demandes et questions et a livré les pièces à temps.

Pour Qualified3D et MetShape, il s’agissait d’une opportunité idéale de soutenir le programme ISS Research Lab et de contribuer à la réalisation d’une expérience innovante destinée à l’espace, ont indiqué les entreprises.

De même, MetShape a commenté : « Nous sommes très fiers d’annoncer que notre approche de la fabrication additive à base de frittage nous a permis de fournir des pièces métalliques imprimées en 3D qui sont utilisées pour des expériences sur l’ISS. De plus, les lycéens américains ont reconnu le potentiel de la technologie LMM pour fabriquer les micro-pièces métalliques complexes nécessaires.

Valley Christian High School a une longue histoire avec la NASA et l’ISS. Déjà en 2012, les étudiants ont conçu quatre expériences anti-gravité en microlab pour l’ISS. Ils ont atteint l’orbite en mars 2012, établissant un nouveau record du monde. Trois ans plus tard, le lycée a de nouveau marqué l’histoire de l’espace lorsque deux de leurs conceptions ont été imprimées en 3D à l’aide d’un dispositif de fabrication de Made In Space (maintenant partie de Recâbler) installés à l’ISS, devenant ainsi les premiers étudiants à imprimer en 3D des objets en orbite.

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