La impresión en 3D llega al espacio con Nano Dimension

El complejo sector aeroespacial ha decidido adoptar la impresión en 3D de circuitos impresos. Y, lo ha hecho de tres maneras distintas. Por una parte, en Estados Unidos y en Corea ha sido aprobada la patente de la tinta dieléctrica destinada a la impresión en 3D de materiales electrónicos, desarrollada por Nano Dimension y que llevará esta tecnología a la Estación Espacial Internacional. Por otra parte, nuestro cliente Thales Alenia Space ha comenzado a utilizar la impresión en 3D para producir algunos de los componentes que constituyen los satélites de telecomunicaciones basados en la plataforma Spacebus Neo. Además, la NASA ha decidido asignar 2 millones de dólares al desarrollo de sensores multidimensionales impresos en 3D.

La tinta dieléctrica se trata de un materiale special, basado en nanopartículas, que se emplea en la impresión en 3D para realizar las partes no conductoras. La tinta dieléctrica de Nano Dimension ofrece unas prestaciones excelentes para las comunicaciones a alta frecuencia, hasta 6 GHz, con un rendimiento del circuito comparable al de los circuitos desarrollados con técnicas de producción convencionales. Estas prestaciones, junto a la ligereza de la tinta y a sus propiedades dieléctricas, hacen de la impresora DragonFly Pro de Nano Dimension una opción altamente atractiva para el sector aeroespacial y, en particular, para el desarrollo de minisatélites, donde el peso y las dimensiones son requisitos determinantes en el diseño.

En la patente aprobada se utilizan una nueva composición y un nuevo método para formar un material termoestable imprimible con unas propiedades físicas óptimas.

“La aprobación de esta patente es un gran paso en nuestro recorrido para cambiar radicalmente la manera en que se realizan los componentes electrónicos y añadir valor a los procesos de diseño y producción”, ha afirmado Amit Dror, CEO di Nano Dimension. “Los circuitos de radiofrecuencia como los amplificadores y las antenas producidas por medio de la impresión aditiva, gracias a la DragonFly Pro, se testarán en la Estación Espacial Internacional como parte de un proyecto conjunto de Harris y Space Florida. Estamos entusiasmados con este proyecto y su gran potencial de cara al desarrollo de aplicaciones innovadoras para el espacio”.

La impresión en 3D con aplicaciones aeroespaciales no es una novedad, ya que Thales Alenia Space y Leonardo, ambos clientes nuestros, ya han puesto en marcha varias iniciativas con esta tecnología. En 2015, ambas empresas colaboraron en el lanzamiento del satélite TürkmenÄlem MonacoSat, que contenía soportes de aluminio para las antenas imprimidos en 3D. Más tarde, estos se convirtieron en la tecnología estándar debido a su escaso peso. Asimismo, los satélites de telecomunicaciones Koreasat 5A y 7, puestos en órbita en 2017, estaban dotados con los mayores componentes para vehículos espaciales imprimidos en 3D en Europa. Hoy en día, la empresa francesa produce en serie algunos de los componentes para los satélites de telecomunicaciones basados en la plataforma Spacebus Neo. Recurrir a la impresión en 3D supone una reducción de los costes del 10%, de los tiempos, de 1 a 2 meses, y, del peso, del 30%. Asimismo, permite conjugar la producción en serie con la personalización para adaptar los dispositivos a las exigencias específicas de cada una de las misiones espaciales. Los conectores y las guarniciones para los cables se incorporan por medio de un único proceso de impresión, que elimina la necesidad de ensamblarlos.

Mahmooda Sultana, científica bengalí de la NASA, ha recibido financiación, por valor de 2 millones de dólares, para desarrollar sensores multifuncionales, destinados a la exploración espacial, sirviéndose de la impresión en 3D.

Sultana, que trabaja en el centro espacial de Goddard, en Washington D.C. (EE.UU.), ha dicho: “Estamos entusiasmados por las posibilidades que ofrece esta tecnología. Gracias a la financiación, podemos llevar esta tecnología al siguiente nivel y ofrecer, potencialmente, a la NASA una nueva forma de crear plataformas personalizadas de sensores multifunción, que creo que pueden abrir las puertas a todos los tipos de misión y uso”.

La financiación servirá al equipo de Sultana para desarrollar espectrómetros de dimensiones reducidas para medir las propiedades de la luz en el espectro electromagnético e identificar materiales. En astronomía, dichos instrumentos se utilizan para conocer la composición de estrellas y planetas. Pero, actualmente, son demasiado grandes para poder ser transportados al espacio. La impresora 3D permitirá realizar espectrómetros y otros dispositivos multisensor.

A día de hoy, la impresión en 3D está en el punto de mira de la NASA, así como de otras agencias espaciales, de cara a las futuras exploraciones de la Luna y de Marte.

Una empresa europea, líder en el sector de las comunicaciones y sensores, encuentra un error en el diseño dos días antes de la entrega de veinticuatro prototipos de PCBs con BGA. La única solución posible es recurrir a la impresión en 3D.