Nucleus aerospace: 3D printane rakete

by pro 28, 2023Usluga 3D ispisa

Nucleus aerospace je prvi raketni startup nastao na području Hrvatske. Trenutno ima oko 17 članova. Cilj im je izraditi prvu hrvatsku svemirsku raketu za suborbitalne i orbitalne letove. Za tu svrhu koriste 3D printanje kako bi lakše modificirali komponente rakete, ali i smanjili troškove proizvodnje jer se financiraju sami. U nastavku saznajte njihovu priču o tome koje industrijske i visokoučinkovite materijale koriste za svoje svemirske pothvate.

 

Prvo lansiranje rakete

U jesen 2023. godine uspjeli su lansirati svoju prvu raketu Curie I-EX koja dostiže čak 750 km/h. Uspjela je izdržati opterećenja od preko 20 G što je dva puta više od onoga što izdrže vojni avioni. Cilj prvog testnog lansiranja bio je uspješno aktivirati sustav za razdvajanje i aktivaciju padobrana te sigurno spuštanja padobranom na Zemlju. Za vrijeme leta dogodila se anomalija koja je rezultirala djelomično uspješnim testnim lansiranjem.

Primjer dobre prakse: Nucleus aerospace

CURIE I-EX 3D printana raketa. Izvor: Službena stranica Nucleus Aerospace

80% komponenti rakete je izrađeno pomoću FDM/FFF tehnologije 3D printanja, a ostatak je proizveden na CNC strojevima ili nabavljen od ovlaštenih proizvođača za određene dijelove. – podijelio je s nama Luka Nuić, osnivač startupa Nucleus Aerospacea.

Osim što je najmlađi direktor s kojim smo imali prilike surađivati, on je veliki obožavatelj svemira i svemirskih letjelica. Skupa sa svojim timom razvija prototipe raketa i to nakon škole tijekom slobodnog vremena jer su svi članovi srednjoškolci. 

 

Primjer dobre prakse: Nucleus aerospace

Nucleus aerospace tim. Izvor: Službena stranica Nucleus Aerospace

3D printanje u proizvodnji

Nucleus aerospace temelji svoju proizvodnju dijelova na 3D printanju. Prije početka projekta razmatrali su više opcija proizvodnje koje su bile ili preskupe ili teško nabavljive. Kao najisplativije rješenje za proizvodnju se pokazalo 3D printanje. U početku su izrađivali komponente rakete od PLA i PETG materijala, ali ubrzo se pokazala potreba za upotrebom industrijskih i visokoučinkovitih materijala.

Primjer dobre prakse: Nucleus aerospace

Postavljeni zadaci nadolazećeg testnog lansiranja Curie I-EX rakete koji bi se trebao održati tijekom prosinca 2023. godine. Izvor: Službena stranica Nucleus Aerospace

Drugi razlog zbog kojeg su se odlučili za 3D printanje je zbog tehnologije koja im pruža mogućnost modifikacije komponenata te brze i jednostavne proizvodnje istih. Npr. prilikom proizvodnje neke komponente za raketu, u međuvremenu dolazi do promjena u dizajnu i komponenta više ne odgovara pa se može brzo redizajnirati ili modificirati te isprintati se.

Primjer dobre prakse: Nucleus aerospace

Izgled unutarnjih printanih komponenti rakete nakon testnog lansiranja.

Odabir materijala za 3D printane komponente

S obzirom na to da sve komponente rakete moraju istovremeno biti lagane, čvrste i otporne na visoke temperaturu, tim iz Nucleusa nam se obratio za pomoć oko odabira materijala. Temeljem iskazanih potreba, predloženi su im inženjerski materijali i visokoučinkoviti polimeri koji su zatim izrađeni u 3DPrintaj proizvodnom pogonu na miniFactory Ultra 3D printeru industrijske namjene. 

Nucleus aerospace: 3D printane rakete

3D printana komponenta rakete od ULTEM 9085 materijala izrađena je s miniFactory Ultra 3D printerom. Izvor: 3DPrintaj

Kombinacija najlona i karbona

Zašto su predložena dva različita materijala? Razlog je taj što je jedna komponenta trebala biti lagana, čvrsta i izdržljiva, a druga otporna na iznimno visoke temperature.

PA12-CF materijal je industrijski materijal koji je odlična kombinacija najlona i karbonskih vlakana što mu daje posebnu čvrstoću.

PA12CF je korišten kao engine tube u koju je montiran raketni motor, taj materijal je dobar radi izrazite čvrstoće jer se u raketnom motoru prilikom izgaranja stvaraju enormni pritisci pa je potrebno i aluminijsko kućište za motor i sve to onda ulazi u engine tube koji finalno obuhvaća cijeli taj sustav za propulziju. – pojasnio nam je Luka.

 

Nucleus aerospace: 3D printane rakete

Engine tube izrađen od PA12-CF materijala. Izvor: 3DPrintaj

Polimeri visokih performansi (HPP)

Drugi predloženi materijal je ULTEM 9085 koji pripada HPP skupini (High Performance Polymer) ili polimerima visokih perfomansi za koje je poznato da zadržavaju svoja poželjna mehanička, toplinska i kemijska svojstva kada su izloženi oštrom okruženju poput visoke temperature, visokog tlaka i korozivnih kemikalija. Zbog svoje čvrstoće i izdržljivosti, koristi se najčešće u svemirskoj, automobilskoj i vojnoj industriji.

Primjer dobre prakse: Nucleus aerospace

3D printani dio od ULTEM 9085 materijala. Izvor: 3DPrintaj

Kao glavni razlog odabira ovoga materijala, Luka navodi: ULTEM 9085 je vatrootporan što nam je vrlo važno za dio rakete koji je najbliže motoru te je izložen visokim temperaturama pa je izrazito bitno da se ne zapali i tako ugrozi strukturu rakete. 

Zadovoljstvo s korištenim materijalima

U prošloj raketi Curie I-EX tijelo rakete bilo je printano od PLA i PETG materijala, a dio u koji ulazi raketni motor od PA12-CF materijala, oko motora su bile komponente od ULTEM 9085 materijala, ta raketa je letjela na 1km, oko 700km/h, a iduća raketa letjeti će na 5km brzinom većom od 1800km/h i opterećenjem od preko 20G te će tu raketu većinski printati od PA12-CF I ULTEM 9085 jer su to jako čvrsti i izdržljivi, a lagani materijali.

Ovu zanimljivu mladu ekipu svemirskih entuzijasta možete pratiti i podržati putem njihove službene web stranice na kojoj redovno objavljuju plan nadolazećih lansiranja. 

Pratite nas za više priča o industrijskom i profesionalnom 3D printanju! 

 

powered by

Mikrotvornica je tehnološka tvrtka specijalizirana za aditivne tehnologije.

OIB: 11632409972
MBS: 081129419
Trgovački sud u Zagrebu

Žiro račun (PBZ d.d.) IBAN:
HR9323400091110899688

Ponosni član Zagrebačkog inovacijskog centra

Kontakt

Ponedjeljak – Petak
09:00 – 17:00

Avenija Većeslava Holjevca 40
HR-10000 Zagreb, Hrvatska

+385 95 514 2570
info@3dprintaj.com

Prati nas

Načini plaćanja

Jednokratno: MasterCard®, Maestro®, Visa, Diners, bankovni transfer, virman, pouzećem.

Obročno (od 2 do 12 obroka za narudžbe veće od 1000 kn) : 1. Diners 2. Mastercard, Maestro, Visa Mbnet grupacije 3. Maestro, Visa tekućeg računa PBZ d.d. 4. Kreditne i poslovne kartice izdavatelja PBZ card d.o.o.

         

Brzo plaćanje QR kodom pomoću pametne KEKS PAY opcije Erste banke.