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Casos de estudio del sector aeroespacial

Las grandes ideas vuelan aún más alto con la impresión 3D

Íconos del sector aeroespacial como NASA y Piper Aircraft emplean algunas de las aplicaciones de impresión 3D más emocionantes del mundo.

rover para desierto de nasa

Un vehículo blanco y ágil recorre el desierto de Arizona, maniobrando en el terreno implacable mientras el viento y el sol lo golpean y las temperaturas van de un extremo a otro. Los astronautas e ingenieros de NASA están probando un rover sobre rocas y arena, arriba y abajo por las colinas en un entorno que simula las condiciones brutales de Marte.

Estos RATS (estudios de investigación y tecnología) del desierto y el rover (aproximadamente del tamaño de un Hummer y que se jacta de una cabina presurizada para dar apoyo a los humanos en el espacio), están siendo puestos a prueba. Finalmente podrían servir para una de las metas más elevadas de NASA: la exploración humana de Marte. En el futuro cercano, vehículos similares podrían ayudar a los humanos a investigar asteroides cercanos a la tierra.

El rover es una parte integral de la misión de la NASA de expandir el alcance humano más allá en el espacio. Su cabina puede alojar a un par de astronautas durante días mientras estudian superficies extraterrestres. Sus doce ruedas resistentes en seis ejes se agarran a terrenos irregulares e inseguros. Y su cabina prominente hacia adelante puede reclinarse para poner su burbuja de observación más cerca de la tierra.

Piezas del rover impresas en 3D

accesorio de nasa

Para diseñar un vehículo tan tenaz y especializado, los ingeniero de la NASA desenvainaron todo su ingenio y tecnología avanzada. Por ejemplo, casi el 70 por ciento delas partes que constituyen el rover se construyeron de manera digital, directamente desde diseños computacionales, en la cámara calentada de una impresora 3D Stratasys de grado de producción. El proceso, llamado tecnología de Modelado de fusión por deposición (FDM) o fabricación aditiva, crea formas complejas lo suficientemente duraderas para el terreno marciano.

Cuando construye un puñado de vehículos altamente personalizados y los somete a castigos de otro mundo, las piezas de repuesto y los métodos tradicionales de fabricación no son suficientes. las piezas impresas en 3D del rover de NASA incluyen rejillas de ventilación y armazón ignífugos, monturas de cámara, puertas de módulos grandes, una pieza grande que funciona como parachoques frontal y varios accesorios personalizados. FDM ofrece la flexibilidad de diseño y la rapidez de entrega necesarios para crear armazones a medida para ensambles electrónicos complejos. Por ejemplo, un armazón externo con forma de oreja es profundo y contorneado y sería imposible fabricarlo (o al menos tan caro que parecería imposible).

Para las piezas impresas en 3D, NASA usa materiales ABS, PCABS y policarbonatos. FDM, patentado por Stratasys, es el único método de impresión 3D que admite termoplásticos de grado de producción, que son livianos pero lo suficientemente duraderos para las piezas resistentes de uso final.

Fallar no es una opción

gesto de chris

“Siempre quieres que sea lo más liviano posible, pero también quieres que sea lo suficientemente fuerte, que tenga los factores de seguridad y que nadie salga herido”, dice el ingeniero de pruebas de NASA Chris Chapman. El mantra de la NASA con respecto al viaje espacial de humanos es: fallar no es una opción. El viaje al espacio somete al vehículo a tensiones intensas, comenzando con el lanzamiento desde la Tierra. “Vas a varios miles de kilómetros por hora solo para salir de la atmósfera de la Tierra. Así es que tienes que ser capaz de manejar toda esa vibración solo para salir al espacio y el vehículo no se puede dañar”, dice Chapman.

Los ingenieros de la NASA también imprimen prototipos 3D para probar la forma, el ajuste y la función de las piezas que luego construyen en otros materiales. Esto asegura que las partes fabricadas se basan en el mejor diseño posible al resolver los desafíos antes de comprometerse con las herramientas más caras. “Todos tenemos que lidiar con un presupuesto y nosotros no somos la excepción”, dice Chapman.

dibujo CAD de la nasa

Cada día, los ingenieros de la NASA y sus dispositivos reducen la brecha entre las preocupaciones prácticas, como el presupuesto y la posibilidad de fabricar algo y el impulso humano de descubrir los secretos de mundos desconocidos, en el taller, en el desierto y al final en otro planeta.

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