La Agencia Espacial Canadiense despliega la impresora 3D AON M2+ de AON3D para permitir la investigación biomédica en la ISS

la Agencia Espacial Canadiense (CSA) ha recurrido a las soluciones de impresión 3D de AON3D para desarrollar equipos de I+D biomédicos a tiempo para su lanzamiento al mercado Estación Espacial Internacional (ISS).

En concreto, la CSA ha adoptado la Impresora 3D AON3D M2+ para producir las centrífugas necesarias para la preparación de muestras de sangre como parte de la investigación de la ISS sobre el impacto de la vida en el espacio en el cuerpo humano. Se dice que la adopción del sistema permitió a la agencia reducir el tiempo de entrega de la pieza de semanas a solo 16 horas, al tiempo que facilitó la iteración del diseño al simplificar drásticamente su producción.

Centrífuga impresa en 3D de AON3D a bordo de la ISS.  Foto vía AON3D.
La centrífuga impresa en 3D AON3D a bordo de la ISS. Foto vía AON3D.

Impresión 3D IDEX con AON3D

Lanzada en junio de 2021, la AON M2+ es el sistema insignia del fabricante de impresoras 3D AON3D de Fused Filament Fabrication (FFF) con sede en Montreal La máquina cuenta con una arquitectura de extrusión dual independiente (IDEX), lo que significa que los cabezales de impresión de la unidad comparten el mismo eje Y pero se mueven en el eje X. En la práctica, esto permite que la impresora 3D produzca dos partes a la vez, duplicando efectivamente su rendimiento.

Con 450 x 450 x 640 mm, el AON M2+ también cuenta con una de las cámaras de construcción con calefacción activa más grandes de la industria por menos de $ 100,000 y una temperatura máxima de boquilla de 500 ° C. Como resultado, la máquina de material abierto es compatible con cientos de filamentos de alto rendimiento, incluidos aquellos con una mayor relación resistencia-peso que el aluminio, termoplásticos seguros para ESD y polímeros biocompatibles.

Desde el lanzamiento de la máquina, AON3D se comprometió a continuar apoyando a los usuarios con una actualización de firmware de la impresora 3D AON M2+ y tres nuevos materiales. Programada para lanzarse a finales de este año, la actualización traerá capacidades de espejo y modo de duplicación al sistema.Mientras tanto, el lanzamiento de material de la empresa ha visto agregar Zymergen Z2 Polyimide, VICTREX AM 200 LMPAEK y Braskem Compatibilidad FL900PP-CF.

Debido a sus capacidades de impresión 3D de alta temperatura, la AON M2+ ha sido adoptada previamente por empresas como astrobótico dentro de las aplicaciones aeroespaciales. Usando la tecnología de AON3D, la firma ha desarrollado Piezas de Peregrine Lander impresas en 3D de materiales que evitan la “desgasificación” o la acumulación de condensación en el frío vacío del espacio, un problema que puede conducir a la debilidad y falla de los componentes.

La centrífuga de CSA se imprime en 3D a partir de ULTEM 9085 en un sistema AON3D M2+. Foto vía AON3D.
La centrífuga de CSA está impresa en 3D a partir de ULTEM 9085 en un sistema AON3D M2+. Foto vía AON3D.

Facilitar la I+D biomédica en órbita

Habiendo recibido la tarea de producir una centrífuga lista para volar para la ISS, los ingenieros de la CSA inicialmente consideraron fabricarla a través de tecnologías tradicionales. Sin embargo, el equipo se dio cuenta rápidamente de que desarrollar la pieza mediante mecanizado CNC o moldeo por inyección generaría altos costos de creación de prototipos y extendería su tiempo de entrega más allá de su ventana de lanzamiento.

Otro aspecto que los ingenieros tuvieron que considerar fue Estándares de desgasificación de la NASA. Para seguir cumpliendo con estas especificaciones de seguridad, algo que la CSA etiquetó como una “consideración de diseño principal”, la compatibilidad de los materiales era fundamental. Como tal, la agencia no consideró que las tecnologías tradicionales estuvieran a la altura y recurrió al sistema M2+ y Resina ULTEM 9085 de Stratasys en cambio.

En particular, se eligió este último debido a su retardo de llama, no toxicidad y baja pérdida de masa total (TML) cuando se usa en vacío, lo que le permitió cumplir con las estrictas especificaciones de la NASA. Una vez que la CSA identificó la maquinaria ideal para el trabajo, se desplegó para crear una centrífuga para el fraccionamiento de sangre en la ISS, es decir, su separación en glóbulos rojos o blancos, plaquetas y plasma.

Aprovechando la parte, los científicos de la ISS ahora han comenzado a experimentar con muestras de sangre de los astronautas para desarrollar información de diagnóstico sobre el impacto de la exposición a largo plazo a las condiciones de la órbita terrestre baja (LEO). También se dice que el éxito del proyecto inspiró otros programas de impresión 3D a bordo de la estación, incluido el NSERC‘Proyecto PEEKbot’ respaldado. Según los informes, la iniciativa verá la I + D de un rover capaz de soportar la noche lunar, que puede llegar a ser tan fría como -250 ° C.

La Estación Espacial Internacional (ISS).  Foto vía AON3D.
La Estación Espacial Internacional (ISS). Foto vía AON3D.

Avances en la impresión 3D en la ISS

La ISS se ha convertido en una especie de centro para la investigación avanzada de impresión 3D en los últimos años, y la instalación alberga varios proyectos de I + D de gravedad cero. En agosto del año pasado, un Estudio de impresión 3D del regolito lunar de Redwire se dio a conocer, que ha visto a la empresa evaluar el potencial de construcción de la base lunar de la tecnología a bordo de la ISS.

En el pasado, las instalaciones de la estación también se han beneficiado de mejoras desarrolladas mediante la fabricación aditiva. Febrero de 2020, por ejemplo, vio la Instalación de bioimpresión 3D de la ISS equipada con colectores cerámicosque fueron impresos en 3D por litoz y Techshot, y diseñado para mejorar la cantidad de tejidos utilizables cultivados dentro de sus biorreactores integrados.

Igualmente, Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia (INFN) ha utilizado previamente las tecnologías de Stratasys para desarrollar el Telescopio Mini-EUSO impreso en 3D. Ahora con una estructura mecánica impresa en 3D, el dispositivo se está utilizando para analizar las emisiones UV de la ISS y ayudar a los científicos a comprender mejor los rayos cósmicos.

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La imagen destacada muestra la centrífuga impresa en 3D de AON3D a bordo de la ISS. Foto vía AON3D.

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