Impressão 3D FDM da Stratasys apoia missão alemã de exploração aeroespacial à Marte

A Stratasys Ltd., empresa de soluções em impressão 3D e manufatura aditiva, acaba de anunciar que o Centro Aeroespacial Alemão (Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.) está utilizando a impressão 3D FDM para a produção de um protótipo totalmente funcional do ‘TransRoPorter’ (TRP).

O TransRoPorter, construído no Instituto de Robótica e Mecatrônica (Institut für Robotik und Mechatronik), é um robô de exploração projetado para voos não tripulados à Marte e previsto para ser lançado em quatro ou cinco anos. Para que a exploração de Marte por meio de um robô seja bem-sucedida, o projeto e a funcionalidade são fatores essenciais para alcançar os objetivos da missão. Utilizando uma Impressora 3D Fortus 900mc, de tecnologia FDM da Stratasys, a equipe de pesquisa imprimiu um protótipo funcional em 3D, reduzindo significativamente os tempos de produção se comparados aos dispendidos nos métodos tradicionais. Isso possibilita à equipe testar, antecipadamente, o projeto e a funcionalidade do robô sob condições extremas simuladas.

Kaj Führer, Head de Tecnologia de Sistema de Construção do Sul (Leiter Systemhaus Technik Süd), está desenvolvendo e testando o protótipo 3D do robô, em conjunto com seus colegas, Stefano Seriani e Armin Wedler. O TransRoPorter é formado por dois componentes: o TRP Rover-Unit, produzido para navegar em terrenos desestruturados, e o Payload-Module (PM), que leva as peças de substituição, a tecnologia de comunicação e as ferramentas científicas. Testes rigorosos são exigidos de modo a garantir a funcionalidade e a viabilidade do protótipo 3D.

Produção rápida

Ao desenvolver o protótipo do TransRoPorter, é fundamental que a peça se encaixe ao projeto, seja customizada conforme as especificações exatas e possua propriedades específicas do material. “Para nós, estava claro que um protótipo feito de metal seria muito caro e sua produção muito complexa”, explica Führer. Por isso, a equipe decidiu utilizar um protótipo 3D que não só é produzido mais rapidamente do que a alternativa de metal, como também trazia menos custos associados. A alternativa de metal também precisaria ser finalizada após a produção – mais trabalho com custos adicionais.

“Durante o planejamento deste projeto, sempre preferimos a tecnologia de impressão 3D. Ficou claro para nós que utilizar a impressão 3D para a produção do TransRoPorter seria, de fato, a solução mais barata, rápida e elegante. Todos os envolvidos no projeto estão encantados com o resultado”, continua Führer.

Otimizando a funcionalidade

Além das economias de tempo e custo, a funcionalidade do protótipo foi fundamental para Führer e sua equipe. "Geralmente, nossos protótipos são muito complexos e costumam forçar os limites do que é possível", diz Führer. "Portanto, é importante escolher o método e material de produção apropriados para que possamos alcançar a funcionalidade desejada sem quaisquer limitações".

Ao utilizar a Impressora 3D de Produção Fortus900mc da Stratasys, a equipe de pesquisa pode imprimir em 3D grandes peças em materiais termoplásticos FDM. De acordo com Führer, os materiais ASA foram especialmente preparados para testar o protótipo do TransRoPorter, permitindo, assim, que a equipe produzisse uma caixa forte o suficiente para conter toda a tecnologia interna com segurança.

“Era extremamente importante que o ajuste fosse certo, que a caixa pudesse ser montada nos trilhos e que a porta de encaixe funcionasse”, ele explica. “Utilizando a tecnologia de impressão 3D FDM da Stratasys, descobrimos que o material basicamente não tem distorção. A decisão pelo material ASA foi feita de maneira consciente, já que é o ideal para nossos propósitos e manipulação".

Stefano Seriani acrescenta: "A estabilidade do material ASA também desempenhou um papel importante para nós. Precisávamos de um protótipo totalmente funcional que pudesse realizar todos os testes e suportar a tensão do projeto. As propriedades fortes e rígidas do material da Stratasys foram, portanto, ideais para testar a funcionalidade do TransRoPorter para sua jornada à Marte".

Adquirindo conhecimentos valiosos

Segundo Führer, a impressão em 3D também auxilia em outros objetivos estratégicos. "Uma nova tecnologia leva a novos processos de pensamento. Nos últimos anos, muitos colegas vinham pensando em 3D e estão envolvendo a manufatura aditiva em seus planos para outros projetos ainda em fase inicial. Este novo conhecimento os direcionou a um novo conjunto de possibilidades na área de desenvolvimento de produtos", reforça o Head de Tecnologia.

Andy Middleton, presidente da Stratasys EMEA, conclui: "estamos orgulhosos por apoiar o Centro Aeroespacial Alemão (Das Deutsche Zentrum für Luft-und Raumfahrt) na realização de sua missão a Marte. O projeto é um excelente exemplo de como nossa tecnologia e materiais de impressão FDM 3D podem permitir que projetos sejam testados rapidamente em condições extremas, sendo particularmente importantes na indústria aeroespacial, para a qual são necessárias geometrias complexas e cada peça precisa ser qualificada. Estamos ansiosos para ver como a manufatura aditiva será adotada ao longo do desenvolvimento do TransRoPorter".