Orbex Prime Rocket. Foto: OrbexSLM Solutions, el fabricante de sistemas de aditivos metálicos, ha fabricado un motor para la compañía aeroespacial británica Orbex, que se llama el motor de cohete de impresión 3D más grande del mundo ".
El motor para el vehículo de lanzamiento orbital comercial Prime se imprimió en una impresora 3D como un producto totalmente metálico y se utilizará para entregar pequeños satélites en órbita. El primer cohete fue presentado oficialmente durante la ceremonia de inauguración de la nueva sede de Orbex en Forres, Escocia, patrocinado por la Comisión Europea Horizon 2020, la Agencia Espacial del Reino Unido (UKSA) y otras organizaciones públicas y privadas.
En la ceremonia, Graham Turnock, Director Ejecutivo de UKSA, dijo: “El nuevo complejo del proyecto Orbex es otro paso del Reino Unido hacia el lanzamiento de misiles comerciales independientes. Este es el fortalecimiento de su posición de liderazgo en Europa a los ojos de aquellos que están fijando sus ojos en la órbita de la Tierra y más allá en busca de nuevas oportunidades ".
El director ejecutivo de la Agencia Espacial del Reino Unido, Graham Turnock, habla en el lanzamiento oficial del cohete Prime. Foto: OrbexDe una startup desconocida a una inversión de $ 40 millones
Orbex se fundó en 2015 con el objetivo de lanzar a la órbita de la Tierra vehículos comerciales en formato Cubsat: pequeños satélites que pesan varios kilogramos. La compañía trabajó "en modo sigiloso" hasta julio de 2018, cuando anunció la atracción de fondos privados y estatales por un monto de £ 30 millones ($ 40 millones). Al mismo tiempo, se confirmó oficialmente que la UKSA proporcionaría a Orbex la oportunidad de lanzar desde el Cosmódromo Sutherland, utilizándolo junto con un competidor estadounidense, Rocket Lab.
Gracias a la impresión 3D, Prime es un 30% más ligero y un 20% más eficiente que cualquier otro vehículo de lanzamiento en esta categoría.
El lanzador Prime Prime de Orbex es alimentado por oxígeno líquido y propano, un gas que es una alternativa no tóxica y más barata al hidrógeno. Al igual que muchos otros misiles modernos, el amplificador Prime está diseñado para su reutilización, lo que reduce la cantidad de residuos generados durante el proceso de lanzamiento.
El misil Prime, de 19 m de altura y 1.3 m de diámetro, es capaz de entregar una carga útil de 150 kg a una altura de hasta 500 km. En este sentido, es comparable al cohete Electron de Rocket Lab, que tiene una carga útil de 150 a 225 kg, pero tenga en cuenta que estos dos misiles usan combustibles diferentes.
Impresión 3D de un motor de cohete principal
SLM Solutions imprimió el motor de cohete Prime en una impresora 3D de gran formato SLM 800. La cámara de construcción SLM 800 tiene un tamaño de 260x500 mm y le permite imprimir piezas de hasta 800 mm de altura, que es lo que necesita el motor Orbex.
Primer plano de un motor de cohete Prime impreso como una unidad. Foto: OrbexEl motor estaba hecho de aleación de níquel, y el
método de fabricación aditiva permitió a Orbex pasar un 90% menos de tiempo y reducir los costos en más del 50% en comparación con el mecanizado tradicional en máquinas CNC. Además, según los expertos, este método de fabricación del motor hizo posible que el cohete Prime fuera "un 30% más ligero y un 20% más eficiente que cualquier otro vehículo de lanzamiento de esta categoría". En la etapa de desarrollo del concepto, el inversor estratégico de Orbex Elecnor Deimos Space demostró que el cohete Prime tenía solo 18 toneladas de masa.
Uno de los factores clave en el proceso de fabricación del motor es
la impresión 3D con metal en forma de producto integral, lo que aumenta significativamente su fiabilidad general debido a la ausencia de juntas y costuras. Al hablar sobre el proceso de creación de un motor, Lucas Pankevich, especialista en impresión 3D de SLM Solutions, señala: “Intentamos cumplir con las expectativas del equipo de Orbex con respecto a la calidad y hacer que el motor sea adecuado para la producción aditiva sin comprometer su funcionalidad. Al preparar los datos, cada
estructura de soporte se configuró individualmente para garantizar la mejor calidad en cada sección del motor, teniendo en cuenta, entre otras cosas, el proceso de postprocesamiento ".
¡Esperamos su lanzamiento en 2021!
En la industria del lanzamiento de espacios privados, cada vez más competidores aparecen con prisa por tomar la delantera en el mercado comercial. En un esfuerzo por reducir costos y desarrollar
diseños nuevos y
livianos , muchos fabricantes en esta área han recurrido al uso de impresoras 3D para la producción de motores. Por lo tanto, se utilizó la impresión 3D para crear el motor Space X Superdraco, el motor AR1 (Aerojet Rocketdyne), el motor Rutherford (Rocket Lab) y partes individuales de los motores de la serie Blue Origin BE.
El primer lanzamiento del cohete Orbex Prime con un motor impreso en 3D está previsto para 2021; esta será la conclusión de la carga útil experimental de Surrey Satellite Technology, un líder en el campo de la impresión 3D.
Hablando en la ceremonia de lanzamiento del cohete Prime, Chris Larmor, CEO de Orbex, dijo: "Orbex ha dado algunos pasos importantes hoy al crear algo único en Europa: un proyecto de lanzamiento de microsatélites privado bien financiado que tiene excelentes capacidades de fabricación y una estrecha colaboración con empresas industriales y el rápido crecimiento en el número de clientes comerciales ".
Traducción del inglés. El original de este material está en 3dprintingindustry.com