最初のテスト用 3D プリント PEEK 部品は 2023 年 4 月に月面に着陸する予定です。

この投稿は Bingdunxiong によって 2023-1-29 16:05 に最後に編集されました

2023年1月29日、アンタークティックベアは、欧州宇宙機関（ESA）が、3Dプリント技術で製造されたヨーロッパ初のPEEKプロトタイプと最終使用部品が間もなく月面に着陸すると発表したことを知りました。これは、UAEの月面ミッションの一部でもあります。

△3Dプリントされた部品は、打ち上げ前にラシッドローバーの車輪に接着されます。ラシッドローバーの4つの車輪の外縁には、さまざまな材料が月の過酷な環境における粗い表面の抵抗実験にどのように対応するかをテストするために使用される小さな3Dプリントサンプルプレートが装備されています。このミッションは2022年12月11日日曜日に無事に打ち上げられ、2023年4月に月面との初接触を完了する予定だ。

△ ラシッドローバーのレンダリングこれらの3Dプリント部品は、PEEK、PEI、PPSUなどの高性能ポリマー材料の使用を専門とする3Dプリンター開発会社、Orion Additive Manufacturing（Orion AM）によって製造されています。「オリオンAMはPEEKでの3Dプリントが特に得意なので、サンプルの品質は非常に高いです」とESAの宇宙材料エンジニア、ウーゴ・ラフォント博士は説明した。

△ ESA-ESTECで導電性PEEKの曲げ試験を実施
月面着陸のための導電性PEEK 3Dプリント部品
3D プリントされたサンプルは、宇宙用途向けに ESA が製造したカーボンナノチューブとグラフェンの導電性複合材料から作られています。この作業では、ESA の材料エンジニアである Ugo Lafont 博士が、テスト対象として 3D プリントされた PEEK 熱可塑性プラスチックのサンプルを選択しました。 PEEK は、場合によっては金属部品を置き換えるほどの強度があると考えられており、宇宙環境にも耐えられることで知られています。

PEEK 材料は印刷が難しいことで知られており、通常は射出成形部品よりも機械的特性がはるかに低くなりますが、Orion AM 独自の 3D 印刷プロセスでは射出成形よりも高い機械的特性を実現できます。

2021年、オリオンAMはESAの欧州宇宙研究技術センター（ESTEC）と協力し、初の3Dプリント部品を月に送るプロジェクトを開始した。 ESA-Estec での内部テストでは、ESA の導電性 PEEK を使用して印刷されたサンプルは、PEEK に最適化されていない材料を使用した従来の 3D 印刷技術よりも 87% 高い機械的特性を示しました。

ラフォント博士は、オリオン AM が開発した技術は、PEEK などの高性能ポリマーの付加製造の限界を押し広げ、この技術が利用しやすくなるだけでなく、本格的な航空宇宙用途にも実現可能になると考えています。

△オリオンAM社内施設の一角<br /> 宇宙での3Dプリントの能力をさらにテスト
「これらのユニークで珍しい材料は、その優れた材料特性を維持しながら 3D プリントするのが難しいため、当社は A150 3D プリント製造システムを開発したのです」と、オリオン AM のゼネラルマネージャー、アダムラムジャン氏は語ります。「当社のシステムにより、これらの材料を最終用途および宇宙対応のコンポーネントに簡単に加工でき、荷重方向や環境に関係なく、その潜在能力を最大限に発揮できます。当社はこの技術の開発に過去 5 年間を費やしてきましたが、月での使用に向けたこの成果を発表できることを誇りに思います。」

△オリオンAM A150 3Dプリント製造システム
オリオンAMの研究チームも、そのプロセスに関連するデータを使用して、その主張を検証し始めています。同社は複数の研究で、自社の技術が、いくつかのPEEK材料の射出成形強度をも上回る、ほぼ等方性の材料を一貫して印刷できることを実証したと述べている。

この研究は、最大手の PEEK 材料製造業者数社と共同で行われ、各社は 3D プリンター製造業者から提供されたサンプルに対して独立したテストを実施しました。また、Orion AM のプロセスは一貫して射出成形よりも優れた機械的特性を実現するとパートナー各社からも満場一致で認められています。

アダム氏は次のように付け加えました。「私たちの目標は、オリオン AM のプロセスとテストを使用して材料データシートを更新し、業界が高性能ポリマーの 3D プリントが可能であることを確信できるようにすることです。これにより、最終的には、産業、宇宙、医療の各分野で、当社の付加製造最終用途部品の採用が促進されるでしょう。」

UAE 月面ミッション<br /> この宇宙船は、2022年12月11日日曜日にケープカナベラルからファルコン9で打ち上げられる予定で、ドバイのモハメッド・ビン・ラシッド宇宙センター（MBRSC）によって設計・開発された。

最初のテスト用 3D プリント PEEK 部品は 2023 年 4 月に月面に着陸する予定です。

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