「非協力的な」スペースデブリを除去するための3Dプリント部品

• **必要なもの：**2つのNEMA 11ステッピングモーター、イグリデュール製3Dプリントリードスクリューナット® J260 トライボフィラメント® 、イグリデュール製プラスチックスライドフィルム トライボテープ® V400
• **製造工程：**フィラメント押し出し（FDM）
• 要件温度& 構成部品の耐圧性、耐久性と軽量設計、信頼性の高い排出機構
• **材質：**イグリデュール® J260
• 業界航空宇宙産業
• **協力による成功：**ステッピングモーターとネジ付きスピンドル、そしてプラスチック製スライディングフィルムが、信頼性の高い排出を保証します。

一目でわかるアプリケーション
スペースデブリの回収を成功させるためには、まず宇宙空間での部品の動きに関するテストデータを収集する必要があります。 ブレーメン大学とブレーメン応用科学大学の6人の学生からなるチームが、射出された試験体を用いて宇宙空間での物体の動きと位置を記録するセンサーとカメラを使用したロケットモジュールを開発した。射出機構には、2つの平行スクリュードライブが使用された。スクリュードライブは、空気摩擦による+200 °Cの温度など過酷な負荷にさらされ、確実に機能する必要がありました。そこでイグス® のコンポーネントが活躍した：ドライリン® スピンドルドライブは、それぞれNEMA 11ステッピングモーターで駆動されました。試験体のホルダーは、トリボフィラメント（® イグリデュール® J260-PF）から作られた3Dプリントのリードスクリューナットに取り付けられた。試験体がホルダーから滑り落ちてロケットから離れるように、プラスチック製のスライドフィルムを使用した。

UB-Spaceプロジェクトでは、6人の学生が"" の収集とスペースデブリの処理の問題に取り組んだ。しかし、このプロジェクトを実現するためには、マレン・ヒュルスマン率いるチームは、宇宙空間における物体の動きに関する十分なテストデータを必要としていた。そのために、キューブ状の試験体を熱圏に放出し、カメラやセンサーで観測して必要な実データを収集しようと考えた。チームは、ロケットから物体を投下する放出機構の部品に信頼性の高い材料を必要としていた。これらは、限られた設置スペースや重量、エネルギー消費、圧力や温度に対する優れた耐性など、宇宙に関する特別な要件を満たす必要があった。

摺動用途に最適化されたイグス（® ）の材料により、チームは計画された排出機構に適した部品をすぐに見つけることができた。これは2つのNEMA 11ステッピングモーターで構成され、それぞれがカップリングを介してネジ付きスピンドルに接続された。この構造は、イグリデュール（® J260-PF）で3Dプリントされたリードスクリューナットでロケットの壁に取り付けられた。射出シュートの走行面にはイグリデュール® V400製のトライボテープが貼られ、試験体を摩擦なく射出できるようにした。

大きなゴミ問題があるのは地球上だけではない。青い地球を周回する衛星は1,000基を超え、数十年にわたる宇宙旅行の後、宇宙空間にも多くのゴミが捨てられている。現在、地球を周回する物体は3万個以上あり、活動中の人工衛星にとっては非常に危険である。これらの物体は時速25,000kmにも達するため、衝突した場合には非常に破壊的なエネルギーを放出する。UB-Spaceプロジェクトの目的は、宇宙空間で廃棄物を回収し、適切に処理することである。ブレーメン大学とブレーメン応用科学大学の学生で構成される6人の学際的チームは、適切な廃棄物回収キャンペーンを可能にするため、宇宙空間におけるいわゆる"非協力的な物体" の動きを分析することを課題としている。この目的のために、ロケットモジュールに取り付けられた試験体が熱圏に放出される。いわゆる"自由落下ユニット" （FFU）の位置と動きは、放出後にセンサーとカメラシステムによって正確に記録され、チームの実際の計算根拠となる。

UB-Spaceチームは、このFFUを適切なタイミングで確実に射出できるよう、ロケットモジュール用の特別なメカニズムを開発した。しかし、宇宙空間でのメカニズムの使用は、地球上での通常のミッションとは大きく異なる。船舶技術専攻の学生オリバー・ドーンによれば、エネルギー消費、重量、設置スペースのすべてが限られている。さらに、空気摩擦の結果、温度は最高+200℃になる。数回のテストの後、チームは、FFUが設置されているユニットを拡張する2つの平行ねじスピンドルからなる駆動システムを採用することに決定した。あらかじめブラスト処理されたフラップが、ユニットの開口部として機能する。igus® drylin® プログラムのステンレススチール製スピンドルは、それぞれNEMA 11ステッピングモーターで駆動されます。高トルク・低速3cm/sで150mmの距離をカバーする。反対側の構造は、イグリデュール（® J260-PF）製の3Dプリンター製リードスクリューナットでロケットの壁に取り付けられている。FFUをできるだけスムーズに射出できるように、射出シュートにはイグリデュール® V400製のトライボテープ・プラスチック・スライドフィルムが張られている。イグス® の素材は、その最適な摺動特性により、傾きのないエネルギー効率の高い排出を実現するため、まさにこの種の用途に最適です。 また、圧力や温度に対する耐性があり、重量も軽い。

使用したイグリデュールJ260-PFトライボフィラメントに加え、イグスは3Dプリンティング用の他のフィラメントも提供している。その名が示すように、これらのフィラメントはトライボロジー的に最適化されており、摩擦や摩耗が懸念されるあらゆる用途に適しています。このような用途でこそ、長寿命と最高180℃の耐熱性がお客様のお役に立ちます。印刷プロセスでは、複雑な形状を一回の作業で製造することができます。アディティブ・プロセスは、試作品や少量生産の特殊部品に特に適しています。製造コストが低く、そのため最小数量がありません。