Spacex: ingeniería y 3d

Hace ya un tiempo os hablamos de que Spacex era una empresa pionera en nuevas tecnologías y que, por supuesto, había apostado por la impresión 3D tanto en la Tierra como en el espacio. Esta semana, con el lanzamiento del Falcon Heavy, es inevitable hacer un repaso de lo que la empresa de Elon Musk, este genio millonario y excéntrico que es el CEO y la cara visible, ha estado haciendo utilizando la tecnología 3D.

En este vídeo del año 2013 en el que el propio Musk enseña los programas y herramientas que utilizaban ya por aquel entonces y que todavía ahora nos pueden parecer de ciencia ficción.

No dudéis en echarle un vistazo a su canal de Youtube.

Posteriormente, ya en enero de 2014 anunciaron que fueron los primeros en lanzar un cohete al espacio con piezas impresas en 3D: el Falcon 9 lleva el cuerpo de válvula impreso en 3D en uno de los 9 motores Merlin. La válvula se utiliza para controlar el fluido de oxígeno líquido criogenizado al motor en una altas presiones, baja temperatira y un medio con mucha vibración.

El 21 de setiembre de 2014 Spacex se encargó de enviar a la Estación Espacial Internacional una impresora 3D de deposición de plástico para realizar pruebas de impresión en gravedad cero. En esta imagen del mes de junio de este año, un astronauta con una llave funcional impresa allí. Podéis clicar sobre la foto para tener todos los detalles de dichas pruebas:

En noviembre de 2015, mostraron la pruebas realizadas con el motor SuperDraco, con nuevas piezas impresas en 3D y con lo que se consigue recortar en precio, deshecho y hacer el proceso de producción mucho más flexible en general. Un componente clave en este motor, la cámara de combustión, se imprimió en su totalidad con una impresora de metal EOS. La aleación utilizada también dota de más dureza, ductilidad y resistencia a la fractura y menos variabilidad en las propiedades del material.

En el siguiente vídeo podéis ver estas pruebas del motor:

El motor SuperDraco que proporciona el sistema de escape de lanzamiento y el empuje de aterrizaje de propulsión para la cápsula espacial para transporte de pasajeros Dragon V2 fue el primer motor de cohete completamente impreso. En particular, la cámara de combustión del motor está impresa en Inconel, una aleación de níquel y hierro, que utiliza un proceso directo de sinterización con láser de metal, y opera a una presión de cámara de 6.900 kilopascales (1.000 psi) a una temperatura muy alta.

Los motores están alojados en una góndola protectora impresa para evitar la propagación de fallas en caso de falla del motor.  El motor SuperDraco produce 73 kilonewtons (16,400 lbf) de empuje y el hecho de imprimir en 3D las partes complejas fue clave para lograr el objetivo de baja masa del motor. Es un motor muy complejo, y fue muy difícil formar todos los canales de enfriamiento, el cabezal del inyector y el mecanismo de estrangulación. … [La capacidad] de «imprimir aleaciones avanzadas de muy alta resistencia … fue crucial para poder crear el motor SuperDraco».

Está previsto que el Dragon con motores SuperDraco impresos en 3D lleve a los astronautas alrededor de la luna en 2018.

La impresión 3D permite reducir el coste, el desperdicio y hacer que el proceso de producción sea más flexible en general. Un componente clave del motor de cohete, conocido como la cámara de combustión, se fabricó completamente con impresión 3D en una impresora 3D de metales EOS. El uso de la súper aleación Inconel aseguró una resistencia superior, ductilidad, resistencia a la fractura y una menor variabilidad en las propiedades de los materiales.

El motor impreso en 3D está diseñado para ser acelerado del 20% al 100% del empuje y puede reiniciarse varias veces. Se utilizarán en el sistema LAS para garantizar que la cápsula de la tripulación pueda abortar una misión de forma segura y aterrizar o abalanzarse en caso de que falle un lanzamiento. Sin embargo, a pesar de las rigurosas pruebas que debe realizar el SuperDraco, la nave espacial Dragon también incluirá paracaídas para garantizar que la supervivencia de la tripulación no dependa de un solo mecanismo.

Seguiremos super atentos todos sus movimientos y mientras nos consolaremos en ir imprimiendo cohetes en miniatura con nuestras impresoras… qué remedio!