Das Unternehmen Sciperio druckte mit den 3D-Druckern seiner Schwesterfirma nScrypt kleine Mini-Satelliten, so genannte CubeSats. Die Satelliten wurden vollständig im den 3D-Druckern von nScrypt, dem Factory in a Tool (FiT)-System, hergestellt. Wir fassen das Wichtigste zusammen.
Sciperio druckte laut einer Pressemitteilung mit den 3D-Druckern seiner Schwesterfirma nScrypt im Rahmen eines Phase-II-Forschungsstipendiums für Small Business Innovation Research (SBIR) mit der Space Force kleine CubeSats (Satelliten) mit sechs Einheiten. Diese sind jeweils 20 x 10 x 34,05 cm groß. Sie wurden vollständig im 3D-Drucker in einem nScrypt Factory in a Tool (FiT)-System hergestellt. Diese 3D-Drucker nutzen austauschbare Werkzeugköpfe, die viele verschiedene Arten von Flüssigkeiten und Feststoffen spritzen, abscheiden und mahlen können.
Factory in a Tool – Maschine
Mit einer FiT-Maschine könnten viele Förder- und Fertigungsschritte eliminiert werden, was sehr schnelle Design-Iterationen und eine nahezu automatisierte Produktion ermöglicht. Mit diesem Ansatz lassen sich viele verschiedene Komponenten an die Geometrie des Geräts anpassen. Die Masse wird optimiert, um die Effizienz zu verbessern.
Im Fall des Satelliten bemerkte nScrypt:
„Nachdem eine Schicht der Cubesat-Struktur extrudiert wurde, fräst das System diese Schicht, um eine elektronische Leiterbahn und Pick-and-Place-Elektronikkomponenten aufzunehmen, die nicht gedruckt werden können. Der Extruder legt dann eine weitere Strukturschicht ab, um diese Elektronik einzubetten. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der CubeSat fertiggestellt ist, wobei die gesamte Elektronik und andere Funktionalität (wie Detaubling-Spulen, Sonnenkollektoren, Sonnensensoren, Dehnungsmessstreifen, Magnetometer, Beschleunigungsmesser und Temperatursensoren) in die Wände oder die Oberfläche des Cubes eingebettet sind selbst strukturieren.“
Ken Church, CEO von nScrypt und Sciperio, erklärte:
„FiT von nScrypt bietet die Möglichkeit, schnell einen kleinen Satelliten herzustellen, um auf einen unmittelbaren Bedarf zu reagieren. Beispielsweise wird die Space Force in der Lage sein, schnell auf neue Bedrohungen zu reagieren, indem sie die Zeit vom Entwurf bis zum Orbit verkürzen. Sciperio verbessert auch die Funktionalität, indem jeder CubeSat als gedruckte elektronische Struktur in 3D hergestellt wird. Das bedeutet, dass der Satellit kein Kasten mit Elektronik im Inneren ist. Stattdessen wird die Funktionalität in die Struktur des Cubesat eingebettet, da sie von unserem System digital hergestellt wird. Das Design ist modular, so dass Funktionalitäten austauschbar sein können. Da das System all dies konform macht, kann der CubeSat praktisch jede Form annehmen.“
Vorteile des 3D-Drucks für Kleinsatelliten
Der Kleinsatellitenmarkt soll auf rund 1.700 Satelliten pro Jahr wachsen. Die Montagekosten für Satelliten sind jedoch sehr hoch und die Kapazitäten gering. Den größten Teil eines Satelliten in einem 3D-Drucker zu drucken, wäre für die Satellitenindustrie sehr von Vorteil. Kompaktere Komponenten werden leistungsfähiger und kostengünstiger. Das senkt die Kosten und erhöht die Wirksamkeit von Nano- und CubeSats. Eine automatisierte Produktion könnte die Kosten deutlich senken.
In der Förderung erklärt das Unternehmen, dass durch den Wegfall von Lötzinn, Drahtbonds, Steckern, überschüssigem Silizium und überschüssigem Substrat das elektronische System um das 100-fache verkleinert werden kann. Das neu verfügbare Volumen könnte für die Stromerzeugung und -Speicherung verwendet werden.
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