Componentes impressos em 3D para pequenos satélites de alto desempenho

Os materiais PEEK da Ensinger já comprovaram seu desempenho em diversas aplicações aeroespaciais, como na construção de satélites. Nesse segmento, os pequenos satélites com peso de até 500 kg apresentam demanda crescente. Impulsionadas por novas redes de dados baseadas no padrão 5G e pela expansão da internet, as exigências sobre os lançadores e sistemas associados estão em constante aumento.
Desde a introdução da especificação para pequenos satélites de baixo custo, há cerca de 20 anos, suas áreas de aplicação evoluíram de usos comerciais simples para tarefas técnicas e científicas altamente exigentes. Atualmente, pequenos satélites desempenham funções que, até pouco tempo atrás, exigiam satélites maiores e mais pesados. Os plásticos de alto desempenho e a impressão 3D industrial contribuíram significativamente para o avanço e a consolidação dos pequenos satélites.

Transmissão de dados a laser por meio de cubesats

Devido à especificação de formatos de alojamento padronizados, os cubesats de baixo custo são de particular importância como a menor unidade possível (U1). Eles possuem formato cúbico padronizado, com 10 cm de aresta e massa máxima de 1,33 kg, podendo ser ampliados conforme a necessidade. Durante sua operação em órbita, esses pequenos satélites fornecem novos tipos de observação da Terra e produtos de dados por meio de comunicação a laser. Grandes volumes de dados são codificados e transmitidos para estações terrestres por feixe de laser, a taxas de dados várias vezes superiores e sem interferência de outros canais, como os canais convencionais de rádio.

Suporte de fibra em PEEK como elemento de sustentação para fibras poliméricas

As fibras ópticas poliméricas, também conhecidas como fibras ópticas, são um componente essencial na transmissão de dados. Esses filamentos extremamente finos são enrolados em um suporte de fibra e fixados. As exigências quanto à tecnologia de processamento e ao material utilizado na fabricação desse suporte são, portanto, elevadas.

Durante a operação, o material fica permanentemente exposto a temperaturas elevadas e flutuantes entre -10 °C e 50 °C. Além de excelente resistência térmica, o material deve apresentar alta resistência mecânica, baixa desgaseificação (outgassing) e boa resistência à fluência. Essas propriedades precisam ser garantidas por um período de vários anos. Além disso, é fundamental que o material robusto apresente o menor peso possível do componente.

O PEEK é o único plástico de alta temperatura aprovado para aplicações aeroespaciais que atende ao critério decisivo de mínima desgaseificação. Dentro da família PEEK da Ensinger, os materiais TECAFIL PEEK EV natural e TECAFIL PEEK VX natural são qualificados para essa aplicação.

Impressão 3D de materiais PEEK

Os dois critérios decisivos para a escolha do processo de manufatura aditiva são a geometria da peça e o tamanho do lote a partir de 1 unidade. Além disso, a impressão 3D oferece duas vantagens adicionais: flexibilidade e rapidez.

A impressão 3D de filamentos PEEK com qualidade confiável e certificada impõe elevadas exigências à tecnologia de processo. Já durante a impressão, os materiais são expostos a altas temperaturas entre 180 °C e 210 °C.

Graças a mais de 50 anos de experiência com plásticos de alto desempenho e seu processamento, esse novo desenvolvimento foi implementado com sucesso em um curto espaço de tempo.


PEEK - o material ideal

TECAFIL PEEK EV natural - 1,75 mm
TECAFIL PEEK VX natural - 1,75 mm