Foguete Long March-5 da China tem 50 peças impressas em 3D

Durante os últimos dois anos, a China liderou o mundo em lançamentos orbitais e 2020 parece continuar nessa tendência, já que a agência espacial do país envia grandes missões de exploração ao espaço. Dando o primeiro passo em sua busca planetária do sistema solar, a China enviou um foguete Long March-5 a Marte. Este não é apenas seu primeiro veículo de lançamento projetado desde o início para se concentrar em propelentes de foguetes líquidos não hipergólicos, mas também incorpora peças fabricadas aditivamente. Para o trabalho, o fornecedor local de sistemas de impressão 3D Farsoon Technologies usou uma plataforma de sinterização a laser e material de alto desempenho para produzir 50 peças para a saia de disparo estática do foguete.

Em 23 de julho, o foguete Long March-5 explodiu no Centro de Lançamento Espacial Wenchang da Ilha de Hainan, a poucos quilômetros da costa da China continental, carregando um orbitador, módulo de pouso e rover que terá como objetivo responder a questões sobre a geologia e o meio ambiente do Planeta Vermelho e composição da atmosfera. Poucos detalhes sobre a missão foram divulgados, até mesmo o nome e o logotipo foram revelados apenas dois meses antes do lançamento, mas assim que chegar à órbita planejada em sete meses, a missão robótica chamada Tianwen-1 – que se traduz em “questões sobre os céus ”- tentará implantar um orbitador acima de Marte e, posteriormente, depositar um módulo de aterrissagem e rover na superfície marciana.

Desenvolvido pela Academia Chinesa de Tecnologia de Veículos de Lançamento (CALT), o poderoso foguete de carga pesada Long March-5 tem um grande diâmetro de cinco metros com quatro propulsores de 3,35 metros para transportar 25 toneladas de carga útil em órbita terrestre baixa (LEO) e 14 toneladas em órbita de transferência geo-síncrona. Apresentando um design eficiente de vários estágios, o foguete Long March-5 libera estágios de sua estrutura quando eles ficam sem propelente, diminuindo a massa do foguete restante e permitindo o impulso dos estágios restantes para acelerar mais facilmente o foguete até sua velocidade final e altura orbital desejadas. Conhecido nos círculos de foguetes como encenação, esse processo é repetido até que o motor do estágio final queime até a conclusão e envolve um sistema de estrutura entre estágios bem projetado que requer peças altamente funcionais e duráveis, incluindo a saia de disparo estática.

Peças impressas em 3D da saia de disparo estático para o foguete Long March-5 da China. (Imagem cortesia da Farsoon Technologies)

Entre uma série de componentes de suporte, a saia de disparo estática fornece um meio estrutural temporário entre o palco e o anel de suporte da popa para proteger o dispositivo de destravamento, explicou Farsoon Technologies. Tem forma cilíndrica e possui pontos de levantamento internos e externos, facilitando o manuseio do palco. Após avaliação cuidadosa, os cientistas projetaram a saia de queima estática otimizada de acordo com as condições operacionais e fabricaram as peças de uso final usando o maior sistema da Farsoon para o desenvolvimento de peças de plástico, a plataforma de sinterização a laser HT1001P, que apresenta um cilindro de construção de 1.000x500x450 mm. Quanto aos materiais de impressão 3D, os engenheiros da empresa escolheram o pó de polímero de alto desempenho FS3300PA, devido à sua resistência e tenacidade, facilidade de montagem, boa pós-processamento para impermeabilização e névoa salina para avaliar a resistência extrema à corrosão atmosférica.

A operação contínua da máquina ajudou a acelerar a produção e reduzir os custos de fabricação para a saia de queima estática final funcional de alta qualidade, que era composta por 50 peças impressas em 3D separadas medindo 370 x 100 x 125 mm cada, e produzidas em apenas 48 horas, conforme declarado por Farsoon. Depois de montadas, as peças formaram uma estrutura cilíndrica de 5.000 mm de diâmetro.

Plataforma de sinterização a laser HT1001P da Farsoon Technologies. (Imagem cortesia da Farsoon Technologies)

Por enquanto, Tianwen-1 realizou com sucesso sua primeira correção orbital em 2 de agosto, depois de viajar mais de 230 horas no espaço e três milhões de quilômetros de distância da Terra, de acordo com a Administração Espacial Nacional da China (CNSA). Assim que tiver sucesso, Tianwen-1 se tornará a primeira expedição a Marte a completar a órbita, pouso e perambulação em uma única missão. Assim que chegar ao seu destino, o foguete de carga pesada deverá se juntar a duas outras missões que também decolaram durante a temporada de lançamento de Marte em 2020, o orbitador Hope dos Emirados Árabes Unidos carregando a primeira sonda interplanetária do país, e os Estados Unidos ‘ missão Mars 2020 Perseverance Rover muito aguardada , a bordo do foguete Atlas V.

Da Terra a Marte, o foguete Long March-5 viaja sete meses antes de chegar ao Planeta Vermelho. (Imagem cortesia da Farsoon Technologies)

Com sede na província de Hunan, no sul da China, a Farsoon Technologies foi fundada em 2009 pelo especialista em sinterização a laser Xu Xiaoshu e se tornou um grande fornecedor de sistemas de sinterização a laser de plástico industrial e sistemas de sinterização a laser de metal. A empresa gerencia o primeiro laboratório nacional de impressão 3D da China por meio de um acordo com o governo chinês e também expandiu suas vendas diretas de manufatura de aditivos de metal na América do Norte com a criação da Farsoon Americas.

Ao contribuir para a ciência espacial e continuar a provar como a impressão 3D pode ser um método de fabricação inovador para uma ampla gama de aplicações de uso final, Farsoon tem um papel importante em ajudar a agência espacial chinesa a construir uma presença sustentável no Planeta Vermelho e além. Esta é uma nova oportunidade para estender as capacidades de manufatura aditiva dentro da construção de espaçonaves para o futuro do país, especialmente porque a China se torna uma grande potência espacial na região.

Fonte: 3DPrint.com

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