3D打印部件用于清除“不配合”的空间碎片

• 所需产品：两个NEMA11步进电机、由iglidur J260耐磨线材制成的3D打印螺母、由iglidur V400制成的耐磨滑动膜
• 制造方法：线材挤压（FDM）
• 要求： 部件耐温耐压，产品轻巧、耐用，弹射机制可靠
• 所用材料：  iglidur J260
• 行业：航空航天
• 通过合作取得的成功：结合使用步进电机以及带衬垫的丝杠确保了弹射可靠 

应用概览：
为了成功收集太空碎片，首先必须要收集部件在太空中的运动测试数据。为此，由德国布莱梅大学和布莱梅应用技术大学的六名学生组成的团队开发了一个火箭模块，该模块使用传感器和摄像头，通过弹出的测试体来记录太空中物体的运动和位置。其中，弹射结构中使用的是两个并行的丝杠驱动器。在此处，丝杠驱动器要承受由于空气摩擦而导致的超过200°C的高温等极端负载，并确保能可靠运行。于是，易格斯部件就发挥了作用，其中每个drylin丝杠驱动器都使用NEMA 11步进电机驱动。测试体的支架则连接到由iglidur J260-PF耐磨线材制成的3D打印丝杠螺母上。此外，塑料衬垫用以确保测试体滑出支架并远离火箭。
 

火箭模块内部：线性驱动器将测试体从襟翼上推出。

问题

UB-Space是六名学生为研究再次“收集”和处理空间碎片的问题而创建的项目。项目由Maren Hülsmann领导，为了实施这个项目，他们需要获取足够的与空间物体运动相关的测试数据。为此，他们计划将一个立方体形状的测试体投放到热层，然后用相机和传感器对其进行观察，以收集他们所需要的真实的数据。因此，他们需要可靠的材料来制造能将物体从火箭上投下的弹射机制的部件。这种材料必须要能满足空间应用的特殊要求，包括有限的安装空间、重量要轻、能耗要小且要具有良好的耐压耐温性。

解决方案

很快，该团队就选用了易格斯为滑动应用而优化的材料，用于制造其规划的弹射机制的部件。其中包括两个NEMA 11步进电机，每个电机都通过联轴器连接到丝杠。该结构通过由iglidur J260-PF制成的3D打印螺母安装在火箭壁上。弹射溜槽的运行表面衬有由iglidur V400制成的摩擦优化带，这样一来，测试体被弹出的过程中就不会有任何摩擦。
 
 

保护空间环境

不仅地球上存在大量废弃物，太空中也有大量垃圾。在人类几十年来的太空旅行历史上，有超过1000颗卫星围绕地球这颗蓝色星球运行，产生了大量太空垃圾。现在地球轨道上有3万多个废弃物体，它们对于活跃的卫星来说可能非常危险。这些物体的运行速度可以达到25000公里/小时，因此一旦发生碰撞，它们会释放巨大的破坏性能量。UB-Space项目就是为此而设立，它致力于收集太空中的废弃物并对其妥善处理。该项目由来自德国布莱梅大学和布莱梅大学应用技术大学不同学科的六名学生创建，他们打算首先分析这些“不配合物体”在空间中的运动，以便随后开展废物收集活动。为此，他们将测试体安装在火箭模块上，然后将其释放到热层中。将测试体投放到热层后，他们使用传感器和摄像系统对这一“自由落体”（FFU）的位置和运动进行精确记录，以获取真实的数据，为之后的计算打下基础。

带有该模块的火箭于2017年3月15日发射升空

易格斯部件在太空中的能力得到了证实

为了保证火箭模块能在正确的时间可靠地弹射出去，UB-Space团队开发了一种特殊的机制。然而，用于太空应用的机械与在地球上使用的普通机械有很大不同。据海洋工程专业学生Oliver Dorn介绍，太空应用对于机械的能耗、重量和安装空间都有严格的要求。此外，空气摩擦会导致温度高达+200°C。经过几次测试后，该团队决定采用由两个并行使用的丝杠组成的驱动系统，以扩展FFU所在的装置。该装置的开口是一个事先吹掉的襟翼。易格斯drylin系列的不锈钢丝杠分别由一个NEMA 11步进电机驱动。在此过程中，它们以高扭矩和3cm/s的低速行驶150毫米。该结构的另一侧则通过由iglidur J260-PF制成的3D打印螺母连接到火箭壁。为了尽可能顺利地推出FFU，推出轴衬有由iglidur V400制成的摩擦优化带塑料衬垫。为此，易格斯的材料非常适合，因为它们具有极佳的滑动特性，可确保推出物体时不会倾斜且能效高。此外，它们还耐压耐温，重量轻，这对于特殊的结构要求至关重要。

易格斯销售顾问Florian Schindler、Amina Zaghdane、Maren Hülsmann和Lars Flemnitz（从左往右）

可用于大小型项目的3D打印

除了此项目中所使用的耐磨优化线材iglidur J260-PF外，易格斯还提供其他用于3D打印的线材。顾名思义，这些线材经过耐磨优化，适用于任何需要考虑摩擦和磨损的应用。特别是在类似此项目的应用中，使用这种耐磨线材会使客户受益，因为它不仅拥有较长的使用寿命，还能耐受达180°C的高温。此外，由于采用3D打印工艺，所以即使是复杂的几何形状也可以通过一次操作完成。这种增材工艺特别适用于生产特殊件的原型或小批量特殊件，因为这种生产方式具有成本效益，且无最低起订量限制。 
 

iglidur J260-PF耐磨线材