3D打印袖珍衛星應用落地 – CRP TECHNOLOGY

3D打印材料和服務提供商 CRP Technology 已部署了其專有的Windform TOP-LINE系列聚合物,為航空航天領域的客戶製造了一系列納米衛星和PocketQubes。

該公司基於粉末的3D打印材料具有悠久的賽車歷史,如今已被具有航天野心的企業所利用。CRP Technology及其合作夥伴 CRP USA 與航空航天公司 Alba Orbital 和 Mini-Cubes 合作,最近利用了 Windform XT 2.0 增強的熱和機械性能,製造了一系列優化的袖珍衛星和部署器。

現在,隨著Alba Orbital的下一個微型設備三款產品於2020年12月上市,CRP Technology副總裁兼CTO Franco Cevolini解釋了在生產中使用Windform的好處。

Cevolini解釋說:“與許多最初用於航空航天的技術不同,後來又將這些技術應用於賽車運動,Windform XT 2.0是一種純粹由賽車運動驅動的材料。” “現在,Windform XT 2.0和所有Windform複合材料已在最先進的行業中用於製造複雜而苛刻的最終零件和功能原型。”

CRP Technology的Windform CT 2.0材料用於3D打印“ Albapod v2”的零件(如圖)。 通過CRP技術拍攝。
CRP Technology的Windform CT 2.0材料用於3D打印“ Albapod v2”的零件(如圖)。圖片來自Alba Orbital。

CRP的Windform TOP-LINE材料 

CRP成立於1970年,前身是Roberto Cevolini&C,最初的公司主要致力於為一級方程式車隊生產專業的汽車零部件和CNC機械零件。該公司後來成為 CRP Meccanica,這是為各行各業的客戶提供CNC加工服務的提供商,並建立了其子公司CRP Technology,以此為他們提供3D打印替代方案。

隨著CRP Technology在美國和歐洲的不斷擴展,它與賽車行業保持著牢固的聯繫,因此,考慮到這一點,其其他合作夥伴公司CRP USA也在NASCAR HQ附近成立。

憑藉其豐富的工程經驗,CRP Technology於1996年繼續開發其第一款Windform材料,並於2005年被Windform XT所取代,該產品是首款用於SLS 3D打印的碳纖維增強複合材料。航空優化的複合材料將賽車運動金屬從風洞中獲得的性能優勢帶入了更廣泛的應用領域,並具有增強的機械和熱學特性。

該公司目前的Windform TOP-LINE複合材料系列 是基於這種賽車傳統而建立的,但是現在它們也被用於其他各種高要求的原型設計和最終用途應用中。目前,CRP的產品陣容包括其XT複合材料XT 2.0的後繼產品,以及SP,FR1,FR2,GT,LX 3.0,RL,FX BLACK和GF 2.0材料,並且每種材料均使用一定要記住。

例如,Windform RL是一種具有增強的可拉伸性的彈性體,而 Windform FR2 是一種阻燃的玻璃纖維增強材料,設計用於航空航天和汽車領域。近年來,包括電動摩托車製造商 Energica 在內,基於其電絕緣性,剛度,耐溫性和阻燃性,許多不同的行業都採用了Windform FR2 。

該公司將CRP的材料用作其電池組原型的生產電池袋框架的方法,並隨後通過了一系列路試。在其他地方,安全專家 Joyson Safety Systems(JSS)使用CRP的Windform SP碳纖維填充聚酰胺基複合材料製造了功能性氣囊外殼容器原型

最近,CRP Technology和CRP USA與許多航空航天公司建立了合作夥伴關係,將CRP Technology的Windform複合材料的強度強度特性用作印刷可飛行衛星的方法。

CRP技術已被用於打印一系列功能部件,包括Joyson Safety Systems的3D打印安全氣囊外殼(如圖)。 通過CRP技術拍攝。
CRP Technology的材料已用於印刷各種功能部件,包括Joyson Safety Systems的3D打印安全氣囊外殼(如圖)。通過CRP技術拍攝。

3D打印準備飛行的衛星 

特別是,CRP Technology的Windform XT 2.0材料經證實具有足夠的堅固性,可用於Alba Orbital,Mini-Cube和更多的3D打印微型衛星和部署器。與Windform XT相比,該複合材料的機械性能得到了顯著改善,包括抗張強度提高了8%,斷裂伸長率提高了46%。

結果,這種材料允許創建精確,可靠和耐用的原型,其剛性也使其非常適合功能性最終用途應用。根據UL 94易燃性測試,Windform XT 2.0也已被評定為“ HB”,這意味著它具有必要的阻燃性,可以在推進器或助推器等明火附近使用。

作為與Mini-Cubes合作的一部分,CRP USA 3D打印了三個飛行就緒的微衛星,名為“發現”。衛星是使用Windform XT 2.0和SLS 3D打印工藝製造的,據Mini-Cubes首席執行官Joe Latrell稱,這種材料被證明是理想的選擇。

“強度和易用性的結合使該材料成為我們的自然選擇,” Latrell解釋說。“我們知道我們想在增材製造中使用增材製造,但是了解到很難找到在惡劣的太空環境下仍能正常工作的產品。當我們發現Windform XT 2.0並查看其性能後,這是一個簡單的選擇。”

使用CRP Technology的Windform XT 2.0 3D打印材料,Alba Orbital能夠降低生產衛星部署器的成本和交貨時間。 圖片來自Alba Orbital。
使用CRP Technology的Windform XT 2.0 3D打印材料,Alba Orbital能夠降低生產衛星部署器的成本和交貨時間。圖片來自Alba Orbital。

CRP的基於Windform的衛星,準備起飛了嗎?

自從CRP USA生產第一台PocketQubes以來,Mini-Cubes的設備已經通過了許多安全測試。這些衛星已經過20公斤的負載測試,NASA GEVS-7000規範的振動評估,並被證明能夠在50°C至-40°C的溫度範圍內生存。

對發現號的最後也是最重要的測試將在2021年第二季度首次將其送入軌道,但所有跡像都表明該發射將成功。

CRP Technology的客戶Alba Orbital發現,在生產PocketQube部署器的“ Alba 2”系列產品時,可以發現類似的性能提升。Windform XT 2.0的輕質特性使該公司的設備重量比其原始版本減輕了60%。

更重要的是,CRP Technology的材料使Alba Orbital團隊能夠完成複雜的設計,而這是使用傳統工藝無法實現的,而這只是一小段時間。此後,該公司使用了由CRP Technology製造的3D打印的AlbaPod v2將六顆納米衛星送入軌道,並在其中停留了100天。

現在,Alba Orbital正在與Momentus合作,通過在SpaceX的Falcon 9運載火箭的廣場甲板上搭便車,將另外十種設備送入太空。該航天器將於2020年12月從肯尼迪航天中心起飛,一切進展順利,兩家公司旨在在未來進行合作,將更多的商用設備推向太空。

根據Alba Orbital團隊的說法,CRP Technology的材料對於袖珍衛星部署者的成功至關重要。團隊評論說:“該項目最具創新性的方面是我們切換到Windform XT 2.0的大量組件。”

“不僅重新設計了外殼的材料,而且還重新設計了移動彈出機構和門組件。一些零件在結構上對整個組裝至關重要。

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