Průša míří ke hvězdám: ve spolupráci s TRL Space představil filament pro 3D tisk vesmírných projektů
Nový materiál urychlí vývoj CubeSat družic, byli jsme u jeho oficiálního představení
- Prusa Research a TRL Space představily nový polykarbonátový filament určený pro vesmírné i průmyslové aplikace
- Materiál je snadno tisknutelný na běžných stolních 3D tiskárnách, přičemž splňuje přísné požadavky na rozměrovou přesnost, odolnost a elektrostatickou bezpečnost
- Filament vykazuje vynikající výsledky při testech odplyňování a bude dále zkoumán v laboratořích CERNu a Evropské kosmické agentury
Společnosti Prusa Research a TRL Space představily nový 3D tiskový materiál určený pro náročné vesmírné i pozemní aplikace. Filament Prusament PC Space Grade Black byl vyvinut s ohledem na použití v satelitních misích, laboratořích částicové fyziky i v průmyslu, kde je nezbytná vysoká rozměrová přesnost, mechanická odolnost a elektrostatická bezpečnost. Zásadní výhodou je možnost tisku na běžných stolních 3D tiskárnách, což otevírá cestu k rychlejšímu a levnějšímu vývoji dílů a zařízení.
Rychlejší vývoj a dostupnější výroba
Nový materiál umožňuje zrychlit celý inovační cyklus – od návrhu přes prototyp až po finální výrobek. Díky snadné tisknutelnosti bez potřeby speciálního vybavení mohou výzkumníci i firmy vytvářet díly přímo ve svých laboratořích či kancelářích. Tím se snižuje závislost na externích dodavatelích a zkracuje se čas potřebný k realizaci projektů.
Podle Josefa Průši, zakladatele a CEO Prusa Research, jde o materiál, který zpřístupní vývoj kosmických technologií širšímu spektru uživatelů. Společnost kvůli unikátním vlastnostem podala patentovou přihlášku.
„Jsme přesvědčeni, že se jedná o přelomový materiál, který dokáže zpřístupnit vývoj kosmických technologií mnohem širšímu okruhu vývojářů, výzkumníků i firem. To, co bylo dosud doménou specializovaných laboratoří s drahým vybavením, je teď možné tisknout jednoduše a levně na běžné 3D tiskárně. A právě v této kombinaci špičkových parametrů a dostupnosti vidíme skutečný posun,“ říká Josef Průša, zakladatel a CEO společnosti Prusa Research
Potenciál v kosmickém průmyslu
Společnost TRL Space plánuje filament využívat ve svých projektech. Jak uvedl její CEO Petr Kapoun, dlouho chyběl spolehlivý a dostupný materiál s vhodnými vlastnostmi pro použití ve vesmíru. Nový filament podle něj přispěje k vyšší flexibilitě a efektivitě při vývoji a testování kosmických zařízení.
„Aditivní výroba má v kosmickém průmyslu obrovský potenciál. Umožňuje rychlejší vývoj, prototypování i výrobu strukturálních dílů, a to za zlomek ceny běžných řešení. Co ale dlouho chybělo, byl spolehlivý, dostupný a snadno tisknutelný materiál s vhodnými vlastnostmi pro použití ve vesmíru. Spoluprací s Prusa Research jsme tento problém vyřešili,“ říká Petr Kapoun, CEO společnosti TRL Space
Odolnost vůči extrémním podmínkám
Filament je navržen pro použití v prostředí s vakuem, proměnlivými teplotami a vysokými nároky na elektrostatickou bezpečnost. Velkou výzvou při použití plastů ve vesmíru je tzv. odplyňování, kdy se z materiálu ve vakuu uvolňují mikroskopické látky. Ty mohou poškodit optiku či elektroniku.
Laboratorní testy ukázaly, že Prusament PC Space Grade Black má v tomto ohledu vynikající výsledky. V parametru TML (Total Mass Loss) dosahuje hodnot hluboko pod limitem ESA a v testu CVCM (Collected Volatile Condensable Materials) vykázal nulovou hodnotu. Materiál je zároveň elektrostaticky disipativní (ESD safe), což zajišťuje bezpečné odvádění elektrostatického náboje.
Přesnost i u větších objektů
I přes možnost tisku na běžných stolních 3D tiskárnách si filament zachovává vysokou rozměrovou přesnost. Testy ukázaly spolehlivost i při tisku větších objektů o rozměru 20 × 20 cm, kde by u méně kvalitních materiálů mohlo docházet k deformacím. To umožňuje výrobu technických dílů, jako jsou kryty elektroniky nebo držáky kabelů.
Co je CubeSat?
CubeSat je malá družice standardizovaného tvaru a velikosti, která byla původně navržena pro vzdělávací a výzkumné účely. Základní jednotka, označovaná jako 1U, má rozměry 10 × 10 × 10 centimetrů a hmotnost do 1,33 kilogramu. Jednotky lze kombinovat, takže vznikají větší varianty, například 2U, 3U nebo 6U, podle konkrétních potřeb mise. Díky tomuto modulárnímu přístupu je možné CubeSaty přizpůsobit různým vědeckým měřením, testování nových technologií nebo snímkování Země. Hlavní předností CubeSatů je jejich nízká cena a rychlý vývoj. Tyto družice se často staví z komerčně dostupných součástek a jejich vypuštění bývá realizováno společně s většími satelity, což snižuje náklady. Umožňují univerzitám, výzkumným institucím i menším firmám provádět experimenty ve vesmíru, které by byly s klasickými družicemi příliš drahé. CubeSat se tak stal významným nástrojem pro demokratizaci přístupu k vesmírným technologiím.
Další testování a budoucí využití
Vývojáři pracují na splnění nejpřísnějších standardů potřebných pro výrobu konstrukčních částí malých družic typu CubeSat. V plánu jsou i další testy – například měření odolnosti vůči radiaci v CERNu nebo zkoušky v podmínkách simulující vesmírné prostředí, které provede Evropská kosmická agentura (ESA). Testy budou zahrnovat opakované zahřívání a ochlazování a vystavení extrémním teplotním výkyvům i radiaci, jimž musí komponenty satelitů běžně odolávat.
