Suelo lunar para la ESA
Una planta esquelética para el diseño del hábitat lunar respaldado por la ESA, creado por los prestigiosos arquitectos Skidmore, Owings y Merrill, y que actualmente se exhibe en la Bienal de Venecia de este año.
Esta sección del diseño del suelo prototipo se imprimió en 3D en acero inoxidable mediante MX3D, utilizando el software patentado MetalXL WAAM.
Diseñada para cumplir con las restricciones de eficiencia, uso y construcción, el diseño de patrón de red liso de la estructura surgió a partir del análisis del mapa de tensiones y la optimización de una topología continua para reducir la masa y aprovechar al máximo los métodos de fabricación mediante impresión 3D.
Se imprimió utilizando «fabricación aditiva por arco eléctrico» robótica a partir de acero inoxidable 308SLi y tardó unas 246 horas en fabricarse, con un peso total aproximado de 395 kg y un diámetro máximo de aproximadamente 4,5 m una vez montado.
El diseño general del suelo está compuesto por seis segmentos independientes que se imprimieron verticalmente antes de soldarse entre sí. La estructura impresa en 3D se sostiene mediante tres columnas y alberga una serie de paneles de suelo.
«El innovador diseño del suelo se sustenta en columnas situadas en las paredes del hábitat, que se extienden en voladizo hacia el perímetro y el centro», comenta Daniel Inocente, diseñador sénior de SOM para el estudio.
«Analizamos las limitaciones de fabricación y utilizamos nuestro análisis para interpolar un patrón de red que se ajustara a los límites angulares de las máquinas de impresión 3D. También se analizaron y diferenciaron la sección transversal y el grosor para reducir la masa total, con un grosor reducido en los límites exteriores/interiores».
«Esta fue una gran oportunidad para mostrar el potencial de nuestra tecnología para la fabricación de estructuras metálicas ligeras junto con la ESA y SOM», explica Gijs van der Velden, director ejecutivo de MX3D. «Fue un proyecto perfecto para que MX3D aprovechara su experiencia en la impresión de estructuras metálicas con topología optimizada. Lograr un uso óptimo del material es uno de los objetivos de MX3D porque, al igual que en el diseño de aplicaciones espaciales, cada kilo que se reduce en un diseño de MX3D supone una ventaja directa para la viabilidad del proyecto».
Advenit Makaya, ingeniero de fabricación avanzada de la ESA, afirma: «Se trata de un logro notable de MX3D, que pone aún más de relieve el potencial de esta técnica de fabricación aditiva para una gama cada vez mayor de aplicaciones espaciales. La flexibilidad del diseño y la posibilidad de combinar la estructura impresa con sistemas de monitorización integrados, como se ha demostrado en el puente impreso en 3D de Ámsterdam, merecen ser investigadas para su aplicación en estructuras espaciales».
«Esta técnica también podría considerarse para la construcción in situ de infraestructuras durante misiones de exploración sostenible, por ejemplo, utilizando materias primas metálicas derivadas del regolito disponible localmente».
Thomas Rohr, jefe del equipo de Materiales y Procesos de la ESA, añade: «Las capacidades de MX3D demuestran una inspiradora convergencia entre la ingeniería y el arte, y son otro gran ejemplo de hasta qué punto la fabricación aditiva ya se ha introducido en nuestra sociedad. En lo que respecta a las aplicaciones espaciales, estas tecnologías no solo proporcionan mejoras en el rendimiento, sino que pueden dar lugar a soluciones de diseño sin precedentes y habilitadoras».
Este prototipo no pudo exhibirse en la muestra de la Bienal de SOM, titulada «Life Beyond Earth» (La vida más allá de la Tierra), pero muestra la escala del hábitat semiinflado de cuatro pisos que la empresa ha ideado para su estudio de diseño de futuros asentamientos lunares.
Más información sobre el proyecto del hábitat lunar en la Bienal de Venecia de 2021.
No obstante, este trabajo es un claro ejemplo de la innovación de MX3D ArtLab, la división de Arte y Diseño de la reconocida empresa tecnológica MX3D. Situada en la encrucijada entre la industria pesada y la estética de alta gama, ArtLab utiliza tecnología robótica de arco patentada para dar vida a complejas geometrías metálicas. Como parte integral de MX3D, el equipo de ArtLab se beneficia del mismo software de grado industrial y de la misma experiencia en ingeniería que se utilizan en proyectos de infraestructura a nivel mundial, lo que garantiza que cada creación artística sea tan sólida desde el punto de vista estructural como llamativa a la vista.
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