3D列印零件用於清除太空碎片

所需產品：兩個 NEMA11步進電機、由 iglidur J260耐磨線材製成的3D列印螺母、由iglidur V400製成的耐磨滑動膜
製造方法：熔融沉積成型，擠壓型（FDM）
要求：部件耐溫耐壓，產品輕巧、耐用，彈射機制可靠
所用材料： iglidur J260
行業：航空航太
為客戶帶來的益處：結合使用步進馬達以及帶襯墊的螺桿確保了可靠彈射

應用概覽：
為了成功收集太空碎片，首先必須要收集零件在太空中的運動測試數據。為此，由德國布萊梅大學和布萊梅應用技術大學的六名學生組成的團隊開發了一個火箭模組，該模組使用感測器和攝影機，透過彈出的測試體來記錄太空中物體的運動和位置。其中，彈射結構中使用的是兩個並行的螺桿驅動器。在此處，螺桿驅動器要承受極端負載以及由於空氣摩擦而導致的超過 200°C 的高溫等，同時它還必須要能可靠運行。於是，igus 零組件就發揮了作用，其中每個 drylin 螺桿驅動器都使用 NEMA 11步進馬達驅動。測試體的支架則連接到由 iglidur J260-PF 耐磨線材製成的 3D 列印螺桿螺母上。此外，工程塑膠襯套確保測試體拖離支架並遠離火箭。

drylin® E步進馬達概覽

火箭模組內部：線性驅動器將測試體從襟翼上推出。

問題：

UB-Space是六名學生為研究再次“收集”和處理空間碎片的問題而創建的專案。項目由Maren Hülsmann領導，為了實施這個項目，他們需要獲取足夠的與空間物體運動相關的測試數據。為此，他們計劃將一個立方體形狀的測試體投放到熱層，然後用相機和傳感器對其進行觀察，以收集他們所需要的真實的數據。因此，他們需要可靠的材料來製造能將物體從火箭上投下的彈射機制的零件。這種材料必須要能滿足空間應用的特殊要求，包括有限的安裝空間、重量要輕、能耗要小且要具有良好的耐壓耐溫性。

解決方案

很快，該團隊就選用了易格斯為滑動應用而優化的材料，用於製造其規劃的彈射機制的零件。其中包括兩個NEMA 11步進馬達，每個馬達都透過聯軸器連接到螺桿。該結構通過由iglidur J260-PF製成的3D列印螺母安裝在火箭壁上。彈射溜槽的運行表面襯有由iglidur V400製成的耐磨膠帶，這樣一來，測試體被彈出的過程中就不會有任何摩擦。

更多關於iglidur J260-PF的資訊

保護太空環境

不僅地球上存在大量廢棄物，太空中也有大量垃圾。在人類幾十年來的太空旅行歷史上，有超過1000顆衛星圍繞地球這顆藍色星球運行，產生了大量太空垃圾。現在地球軌道上有3萬多個廢棄物體，它們對於活躍的衛星來說可能非常危險。這些物體的運行速度可以達到25000公里/小時，因此一旦發生碰撞，它們會釋放巨大的破壞性能量。 UB-Space 專案就是為此而設立，它致力於收集太空中的廢棄物並對其妥善處理。該項目由來自德國布萊梅大學和布萊梅大學應用技術大學不同學科的六名學生創建，他們打算首先分析這些“不配合物體”在空間中的運動，以便隨後開展廢物收集活動。為此，他們將測試體安裝在火箭模塊上，然後將其釋放到熱層中。將測試體投放到熱層後，他們使用感測器和攝影設備對“自由落體”（FFU）的位置和運動進行精確記錄，以獲取真實的數據。

帶有該模組的火箭於2017年3月15日發射升空

易格斯零件在太空中的能力得到了證實

為了保證火箭模組能在正確的時間可靠地彈射出去，UB-Space團隊開發了一種特殊的機構。然而，用於太空應用的機械與在地球上使用的普通機械有很大不同。據海洋工程專業學生Oliver Dorn介紹，太空應用對於機械的能耗、重量和安裝空間都有嚴格的要求。此外，空氣摩擦會導致溫度高達+200°C。經過幾次測試後，該團隊決定採用由兩個並行使用的螺桿組成的驅動系統，以擴展FFU所在的裝置。該裝置的開口是一個事先吹掉的襟翼。易格斯drylin系列的不銹鋼螺桿分別由一個NEMA 11步進馬達驅動。在此過程中，它們以高扭矩和3cm/s的低速行駛150mm。該結構的另一側則通過由iglidur J260-PF製成的3D列印螺母連接到火箭壁。為了盡可能順利地推出FFU，推出軸襯有由iglidur V400製成的摩擦優化帶塑料襯墊。為此，易格斯的材料非常適合，因為它們具有極佳的滑動特性，可確保推出物體時不會傾斜且能效高。此外，它們還耐壓耐溫，重量輕，這對於特殊的結構要求至關重要。

易格斯業務顧問Florian Schindler、Amina Zaghdane、Maren Hülsmann和Lars Flemnitz（從左往右）

可用於大小項目的3D列印

除了此項目中所使用的耐磨優化3D列印線材iglidur J260-PF外，易格斯還提供其他用於3D列印的線材。顧名思義，這些線材經過耐磨優化，適用於任何需要考慮摩擦和磨損的應用。特別是在類似此項目的應用中，使用這種耐磨線材會使客戶受益，因為它不僅擁有較長的使用壽命，還能耐受達180°C的高溫。此外，由於採用3D列印製程，所以即使是複雜的幾何形狀也可以通過一次操作完成。這種增材製程特別適用於生產特殊件的打樣或小批量特殊件，因為這種生產方式具有成本效益，且無最低訂購量限制。

前往3D列印線材商店

iglidur J260-PF耐磨3D列印線材

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