Инженеры Томского политехнического университета (ТПУ) завершили разработку первого российского 3D-принтера для печати в условиях невесомости. Работа выполнялась по заказу Ракетно-космической корпорации «“Энергия” им. С.П.Королева» (РКК «Энергия» входит в состав госкорпорации «Роскосмос») совместно со специалистами корпорации и Томского государственного университета (ТГУ).
Два пилотных образца принтера переданы заказчику. По информации «Роскосмоса», один из них будет отправлен на Международную космическую станцию (МКС) уже в июне 2022 года. С его помощью российские космонавты смогут делать детали, необходимые для работы с оборудованием станции. Второй образец останется на Земле.
Разработка принтера со всеми необходимыми этапами заняла чуть больше трех лет. Перед специалистами Томского политеха стояла задача сделать аппарат, который позволит оперативно и непосредственно на станции создавать нужные космонавтам небольшие детали, чтобы их не пришлось доставлять с Земли.
Главный научный и инженерный вызов заключался в том, что 3D-печать в невесомости отличается от земных условий. При печати на Земле гравитация вносит существенный вклад в «склеивание» слоев при послойном формировании детали. Отсутствие гравитации требует изменений и в технологии, и в конструкции принтера.
На инженерах Томского политеха была полностью конструкция принтера, электронную «начинку» разработали ученые Томского государственного университета. Комплекс испытаний опытного образца принтера проводили специалисты Научно-производственного центра «Полюс».
3D-принтер — это аппарат размером с небольшой аналоговый телевизор. Это блочно-модульная конструкция, все компоненты которой собраны в одном корпусе.
По заданной 3D-модели принтер послойно печатает нужный объект из полимерного материала — полимолочной кислоты, это один из самых распространенных полимеров. Детали, изготовленные таким образом, получаются очень прочными, но при этом легкими.
«За этой работой стоит труд большого коллектива исследователей и инженеров Томского политеха. Это была нетривиальная задача — создать надежное, легкое устройство, работающее в условиях, очень отличающихся от земных», — говорит и. о. ректора ТПУ Дмитрий Седнев.
«Разработанное учеными и инженерами ТГУ программное обеспечение для первого российского космического 3D-принтера позволит участникам космических экспедиций выйти на новый уровень выполнения задач в космосе — с использованием аддитивных технологий», — отметил ректор ТГУ Эдуард Галажинский.
Рабочая камера принтера, в которой непосредственно происходит процесс печати, полностью герметичная. Она оснащена системами терморегулирования, вентиляции, циркуляции и очистки воздуха. Это важно для удаления продуктов термического разложения пластика из атмосферы рабочей камеры и обеспечения безопасности экипажа станции. В обычных принтерах такие элементы не предусмотрены.
«На самой разработке участие томских политехников в проекте не закончится. В будущем мы планируем участвовать в обучении космонавтов 3D-печати, работе с устройством. А когда эксперимент будет проходить непосредственно на борту МКС, планируется, что политехники будут участвовать в обработке результатов», — отмечает Дмитрий Седнев.
Пресс-служба Томского политехнического университета
Нет комментариев