Созданы первые российские 3D-принтеры для работы в условиях невесомости⁠⁠

3 мая на официальном сайте РКК "Энергия" им. С.П. Королева был опубликован пресс-релиз о завершении стадии разработки опытных образцов первого российского 3D-принтера для работы в условиях невесомости. РКК "Энергия" (входит в Госкорпорацию "Роскосмос") вела разработку 3D-принтера для работы на МКС совместно Томским государственным университетом, а всю электронную "начинку" принтера разрабатывали в Томском политехническом университете. В пресс-релизе РКК "Энергия" говорится, в частности следующее:

«РКК "Энергия" им. С.П. Королева совместно с Томским политехническим университетом и Томским государственным университетом разработали 3D-принтер для работы на Международной космической станции (МКС).

На принтере из термопластичных полимеров методом послойного наложения расплавленной полимерной нити (филамента) будут печататься образцы и детали, которые в большом количестве используются на борту станции.

Полученные образцы 3D-печати вернут на Землю для исследования механических характеристик изделий, изготовленных при помощи аддитивных технологий (послойного наращивания и синтеза объектов). Это позволит всесторонне исследовать влияние микрогравитации на 3D-печать.

Первым работать с 3D-принтером предстоит экипажу экспедиции МКС-67 – космонавтам Роскосмоса Олегу Артемьеву, Денису Матвееву и Сергею Корсакову. На Российский сегмент МКС на корабле «Прогресс МС-20» 3D-принтер планируется доставить в июне этого года. Со временем аппарат может войти в состав штатного оборудования станции.

Отработка аддитивных технологий на станции откроет для отечественной космонавтики новые возможности использования 3D-печати в будущем. Например, в лунных экспедициях космонавты уже не будут зависеть от доставки необходимых узлов и конструкций на транспортных кораблях с Земли, а смогут распечатать их непосредственно в космосе, что позволит выйти на новый уровень выполнения разного рода задач».

4 мая на официальном сайте Томского политехнического университета была опубликована статья о ходе и результатах совместной работы с РКК "Энергия" и Томским государственным университетом, по созданию 3D-принтера для работы в условиях невесомости. В статье в частности говорится следующее:

«Инженеры Томского политехнического университета завершили разработку первого российского 3D-принтера для печати в условиях невесомости. Работа выполнялась по заказу Ракетно-космической корпорации РКК "Энергия" совместно со специалистами корпорации и Томского государственного университета. Два летных 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 пока 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.

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 термопластичных полимероверов. Детали, изготовленные таким образом, получаются очень прочными, но при этом легкими.

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».

Непосредственные разработчики и официальные лица прокомментировали завершение работ по созданию 3D-принтера для работы в состоянии невесомости.

Ректор Томского государственного университета Эдуард Галажинский сказал следующее:

«Разработанное учеными и инженерами ТГУ ПО для первого российского космического 3D-принтера позволит участникам космических экспедиций выйти на новый уровень выполнения задач в космосе — с использованием аддитивных технологий».

И.О. Ректора Томского политехнического университета Дмитрий Седнев сказал следующее:

«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.

«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».

Доцент кафедры радиофизики Томского государственного университета Иван Кузьменко

охарактеризовал потенциальные возможности 3D-принтера следующим образом:

«Данная технология позволит космонавтам изготавливать, например, крышки для электроразъемов различной номенклатуры, лопатки для исследований, гаечные ключи и другие инструменты, крепежные изделия (гайки, болты и т.д.), необходимые для работы на МКС».

Видео: Томский политехнический университет (ТПУ)

Канал "Всем о главном" в TG и VK