MIT test raket met 3d-geprinte plastic behuizing

Wetenschappers van MIT hebben geëxperimenteerd met een raketmotor die is opgebouwd uit plastic uit een 3d-printer. Bij een eerste test bleek de ontbranding goed te verlopen, met minimale schade aan de plastic behuizing.

De onderzoekers hebben een blogpost opgesteld over hun ervaringen met de plastic raketmotor. In een korte video is het resultaat te zien, waarbij de ontbranding plaatsvindt met een brandstof die een lagere energiedichtheid heeft dan conventionele raketbrandstof. Dit deden de onderzoekers om schade aan de plastic behuizing zoveel mogelijk te voorkomen. Uiteindelijk bleek dat slechts een paar millimeter plastic beschadigd was geraakt rondom de 'hals' van de raket, waardoor de test een succes was. Een tweede test, met een brandstof met hogere energiedichtheid, was minder succesvol, maar de onderzoekers hebben de raketmotor dan ook ontwikkeld met eenmalig gebruik in het achterhoofd.

Alhoewel een dergelijke raketmotor nog lang niet direct bruikbaar is voor de ruimtevaart, stelt de relatief goedkope ontwikkeling hobbyisten en kleine bedrijfjes in staat om zelf raketmotoren te bouwen. MIT gebruikte voor de bouw van de behuizing namelijk een Markforged Mark Two-3d-printer. Alhoewel deze met een prijs van 13.500 dollar, ofwel rond de 12.400 euro, alsnog een forse investering vereist, is dit beter op te brengen dan de bedragen die nodig zijn voor de ontwikkeling van een conventionele raketmotor.

De onderzoekers van MIT werken al aan verbeterde modellen, onder andere om de raketmotor groter en steviger te maken. Dit moet ervoor zorgen dat het geheel uiteindelijk ook buiten het lab gebruikt kan worden.

Reacties (52)

[Verwijderd]

Sorry maar met een simpele draaibank kan je betere uitlaten bouwen en dat gaat je geen 12,500 euro kosten. Dus geschiktheid voor amateurs en hobbyisten is nog niet behaald imo. Ik vind het trouwens een hele korte ontbranding waarbij er ook gebruik is gemaakt van lage energiedichtheid. Vind je het dan gek dat het plastic niet wegsmelt.

Het idee vind ik trouwens wel goed, mits het daadwerkelijk goedkoper word. Het is verrassend moeilijk om je raket heel te houden na een ontbranding. Instanties zoals nasa sturen de vloeibare brandstof door de uitlaat heen voordat het verbrand word zodat de uitlaat niet opbrand(+ efficiëntie door opwarming van brandstof). Voor hobbyisten is vloeibare brandstof te complex en alleen weggelegd voor duurdere raketmotoren.

[lololig]

Wat niet makkelijk is om conventioneel te produceren zijn mogelijke interne structuren in het brandstofcompartiment of een specifieke vorm van de uitlaat. Met 3D printen kunnen zulke dingen vaak wel.

[darknessblade]

niet te vergeten de geavanceerdere slicer software die MIT gebruikt.

waarbij wij cura gebruiken, gebruiken zij een nog geavanceerdere versie van simplify3d.

[beerse]

Misschien is het idee wel vergelijkbaar met de kartonnen bekertjes die gebrikt worden om monsters te nemen van vloeibaar ijzer. Die zijn ook weg als er een monster is genomen. Dan nu een kunststof motor die echt, letterlijk precies op is als ze niet meer nodig is. Helemaal geen ruimteafval en geen balast.

[Durandal]

Juist 3D printing is natuurlijk bij uitstek geschikt om kanalen te maken om brandstof door de uitlaatwand te laten lopen, maar mee eens, een ontbranding van 3 seconden gaat het plastic niet smelten, dus duidelijk een gevalletje van naar je conclusie toewerken..

[Executor16]

Over 100 jaar: Buurman, ga je mee naar de maan vanavond? "Ja, is goed, nog ff wat dingetjes printen".

[walkstyle]

Je kreeg een 3+ maar ik betwijfel of dit ook zal kunnen qua wetgeving, zo zullen ruimtevoertuigen ook gekeurd + geregistreerd moeten zijn en het is onwenselijk dat bijv. een crimineel even in ze ruimteschip stapt en zo maar weg vliegt naar bijv Mars of een planetoïde.

Als je nu al ziet hoe streng ze zijn met Drones, dan hebben we weinig te vertellen

Daarnaast is het ook levensgevaarlijk je kunt nu ook een boot bouwen en de grote Atlantische oceaan overvaren maar grote kans de de waterpolitie/reddingsbrigade je weer terugbrengt want als je valt in het ijskoude water dan overleef je dat niet, in de ruimte is dat denk ik precies het zelfde er vliegen gesteente met vele km/u heen&weer en je zou zelf kunnen wegvliegen, dus nee dat zie ik helaas niet gebeuren.

[Verwijderd]

het is onwenselijk dat bijv. een crimineel even in ze ruimteschip stapt en zo maar weg vliegt naar bijv Mars of een planetoïde.

Nu maak ik me over heel veel dingen zorgen, maar......

[Tourmaline]

Veel plezier op mars en of een planetoïde. Zal erg gezellig worden. Nog maar te zwijgen over de kosten van pakken e.d.

[Durandal]

Alleen handbagage, maar onderweg wel betalen voor een boterham.

[Tourmaline]

[PKHS]

In NL knipt de zeer waarschijnlijk grootste cocaïne importeur ooit gewoon z'n elektronische enkelband los en reist vervolgens per auto/trein/vliegtuig naar het land waar hij ooit ook een paspoort van heeft gekregen.

[Cowabungaa]

en het is onwenselijk dat bijv. een crimineel even in ze ruimteschip stapt en zo maar weg vliegt naar bijv Mars of een planetoïde.

Tegen de tijd dat dát kan kunnen de autoriteiten waarschijnlijk net zo gemakkelijk de interplanetaire achtervolging inzetten

[core_dump]

Ze kunnen ze ook gewoon laten gaan.. Volgens mij zijn er niet veel supermarkten en restaurants op Mars

[Zware Unit]

Denk wel dat we naar een soort gecertificeerde 3S tekeningen gaan, waardoor het ontwerp 'pre-approved' is voor bepaalde veiligheid standaarden. Natuurlijk komen er bij een raket ook andere zaken kijken, zoals electronica en chemicaliën.

[ArranChace]

Je kreeg een 3+ maar ik betwijfel of dit ook zal kunnen qua wetgeving, zo zullen ruimtevoertuigen ook gekeurd + geregistreerd moeten zijn en het is onwenselijk dat bijv. een crimineel even in ze ruimteschip stapt en zo maar weg vliegt naar bijv Mars of een planetoïde.

In de ruimte, en op andere planeten gelden ze zelfde wetten als in de internationale scheepvaart.
Er zijn wel wat afspraken gemaakt onder Space Laws, maar deze zijn voornamelijk globale afspraken, gericht op militaire doeleinden.

Wetboek ruimtevaart is vrij dun nog, meeste hierin komt overeen met internationale scheepsvaart wetten.
En deze gaat tot 35.800 km hoogte, daarboven vervallen deze wetten ook nog eens..
Men heeft voornamelijk voor Sattelieten en Ruimtestations enige wetten gemaakt met oog op militaire doeleinden.
Civiele rechten heeft niemand echt nog een wet voor op gestelt, en je valt hiermee gewoon onder internationaal recht.

Dus je kan de maan echt het Wilde Westen noemen... Ideale plaats voor elke criminele mastermind zijn evil lair te vestigen.
Geen uitleverings verdrag, geen Politie, geen wetten, geen grondwetten, helemaal niets..

Tis alleen er komen wat een ietwat klein probleempje kan geven.. vooral het lanceren

[Tourmaline]

Dan leven de meesten al niet meer die in deze thread hebben geantwoord. Maken wij zeker niet meer mee.

Leuk dat het plastic het een paar seconden volhoudt maar wat gebeurt er als er langer voorstuwing nodig is. Zoals we allen wel weten kan plastic in het algemeen niet tegen grote hitte.

[dragnar12]

er zijn 3d printers die met andere materiaalen kan printen.

[Tourmaline]

Blijft toch allemaal plastic? Korrels van materiaal wat verhit wordt en laag voor laag wordt opgebouwd?! Metaal kun je niet printen.

[trion75]

SpaceX print hun SuperDraco engines:
https://www.youtube.com/watch?v=uyTIA5vsKrM
Van wiki:
On September 5, 2013 Elon Musk tweeted an image of a regeneratively cooled SuperDraco rocket chamber emerging from an EOS 3D metal printer, and indicated that it was composed of the Inconel superalloy.[15] This was later shown to be the production technique for the flight-level engines.
https://en.wikipedia.org/wiki/SuperDraco

[NBK]

Ook metaal kun je 'printen'.
google

Geprinte brug

[Reactie gewijzigd door NBK op 24 juli 2024 19:39]

[MrFax]

Dan is het toch geen printer meer maar een automatisch lasmachine?

[Durandal]

Tja, wat is een printer nog meer dan een automatische Monnik dan?

[Tourmaline]

Niet echt printen(zijn meer lasapparaten) maar wel laagjes op elkaar, inderdaad.

[Reactie gewijzigd door Tourmaline op 24 juli 2024 19:39]

[mark-k]

Er bestaan ook prima metaal SLS printers hoor. Koenigsegg gebruikt bijvoorbeeld 3D geprinte turbo's op hun auto's, die zijn echt niet van kunststof.

[OddesE]

Sterker nog, je kunt eenvoudig zelf je ontwerp laten printen. Bijvoorbeeld van koper:
https://i.materialise.com/blog/3d-printing-copper/

[mark-k]

Misschien moet je eerst de info op de pagina waar je naar linkt lezen, want koper wordt op een 'ouderwetse' manier gemaakt. Er wordt eerst een was geprint, waarna met een gietproces het koperen voorwerp gemaakt wordt. Hier is dus niks van metaal printen bij gemoeid.

[Verwijderd]

Je kunt de motor na het printen een gamma straal behandeling geven. Dat verhoogt de temperatuur resistentie behoorlijk (tot paar honderd graden hoger). Afhankelijk van welke kunststof je mee begint moet je dan wel wat chemicaliën in je kunststof inmengen om het beste resultaat te verkrijgen. Dit word commercieel reeds gedaan voor verschillende doelen. Voor een raketmotor za het belangrijk zijn dat dit mooi evenredig gebeurt voor de hele motor, dus dat vergt wel wat extra aandacht maar moet gewoon kunnen.

Om echter echt lange burn times (minuten) te kunnen realiseren zul je de motor toch echt moeten koelen; de temperature die tijdens zo'n burn opteden houdt geen enkele kunststof uit. Dit kan prima door vloeibare brandstof door de wand van de motor te laten stromen zoals bij de grote jongens gebeurt. Om zo'n sturctuur te maken is 3d printing ideal geschikt. Ook kun je hiermee structuren maken die de warmteoverdracht tussen motor en brandstof optimaliseren. Voorts zou je ook nog metaaldeeltjes in je plastic kunnen inmenegen om de warmteoverdracht verder te verbeteren (zelfde concept als thermal paste).

Kortom, mogelijkheden genoeg om dit concept te optimaliseren.

[mysterieworld]

sens.org

[KopjeThee]

Ik voorzie in de toekomst vooral allerlei nieuwe wetgeving. Waar handel in wapens nu bijvoorbeeld al streng gereguleerd is, zal dat ook voor bouwtekeningen moeten gaan gelden. Naarmate je steeds meer thuis buiten beeld kunt maken, wordt de techniek steeds interessanter voor criminelen.

[OddesE]

Nou ik denk dat dat wel meevalt.

Hoewel je al bijvoorbeeld een pistool kunt printen geldt bij de meeste van deze zaken nog steeds dat het meer novelty value is. Het pistool werd bijvoorbeeld op afstand afgeschoten omdat de kans aanwezig is dat het ontploft in je hand... Zo gaat dat nu nog meestal met zelf geprint spul. Relatief duur en kan niet echt veel gebruikt worden want daarvoor is het nog te kwetsbaar. Makkelijker om gewoon een pistool te kopen.

Ook kunnen de meeste printers maar één materiaal. En materialen zoals staalsoorten e.d. kunnen wel maar gaat langzaam en heb je dure printers (en materiaal zelf) voor nodig. Niet iets wat je snel thuis gaat doen.

3D printers zijn vooral geschikt voor maatwerk. Complexe dingen waar je er maar één, of een paar, van nodig hebt. Bij serie productie zie je weinig printers, want zodra je veel van iets moet maken stap je over op andere technieken. Zelfde gebeurt ook bij gewone printers. Als je even dat documentje wil afdrukken stuur je het naar de printer. Maar als je 1000 exemplaren in goede kwaliteit op mooi papier wil hebben kun je het beter laten drukken. Ben je een stuk goedkoper uit, sneller klaar en beter eindresultaat.

[tvAddict]

misschien cynisch van me, maar ik denk dat hamas en hezbollah er meer aan hebben; kunnen ze goedkoop hun eigen wapens produceren

[Resistor]

Waarom moet alles nou meteen voor 'ruimtevaart' gebruikt worden?

Goedkopere (kruis)raketten voor het leger lijkt mij een veel logischer iets.

[Fawn]

Ik dacht juist: waarom moet alles tegenwoordig dmv 3d printen? Overhyped systeem vergeleken met alle andere technieken om iets vergelijkbaars te maken (frezen e.d.)

[SuperDre]

Omdat de toekomst gewoon 3d printen is, uiteindelijk goedkoper, makkelijker en beter dan frezen etc.. maar het staat nog in de kinderschoenen.

[OddesE]

Nou dat weet ik niet.

Alles puntje voor puntje printen is niet altijd de slimste methode. Lijkt me stug dat ze plaatstaal op die manier gaan maken bijvoorbeeld.

[Mastermind]

Staat gewoon stoer, het woord "3D-printer". Een printer print altijd in 2D. Een 3D-printer is gewoon een interessant woord voor kleimachine.

[Verwijderd]

Goedkopere (kruis)raketten voor het leger lijkt mij een veel logischer iets.

Een kruisraket gebruikt geen raket maar een min of meer gewone straalmotor.

[killerfreak]

Omdat 'ruimtevaart' nog enorm in de kinderschoenen staat misschien? En er best wel wat druk achter zit om er wat vaart achter te zetten wat betreft ontwikkeling?(pun intended)

[Durandal]

Waarom moet alles nou meteen voor 'ruimtevaart' gebruikt worden?

Goedkopere (kruis)raketten voor het leger lijkt mij een veel logischer iets.

Ik zit meer te denken aan plastic RPGs voor ISIS om vliegtuigen in te kunnen smokkelen..

[whiner]

3d printen wordt straks het nieuwe 'illegaal' kopiëren / downloaden.
de vraag is alleen hoe ze het tegen gaan werken.

Je kan straks met de juiste software en bouwtekeningen alles gaan printen, iedereen kan dan een 'china' worden.

[Durandal]

Dat argument hoor ik wel vaker maar vindt ik nog heel erg overdreven hoor. We kunnen alleen wat simpele voorafingestelde materialen grof printen. Printen van grove electronica is vooralsnog een droom, laat staan van dingen als ICs.
Dat zie ik pas gebeuren na de moleculaire manipulatie revolutie waarin we onbeperkte hoeveelheden moleculen eenvoudig kunnen manipuleren (nanobotics?). Nog heel wat baardgroei voordat dat zover is.

[whiner]

De ontwikkelingen kunnen erg snel gaan wanneer de prioriteiten veranderen in de wereld.
Maar wanneer de prioriteiten veranderen, dan vinden ze het ook niet meer erg dat iedereen alles kan namaken

[matroosoft]

Ja.. Wat is hypocriet? Noord-Korea doet raketproeven met als intentie een intercontinentale raket te ontwikkelen die een kernkop kan dragen. Met als uiteindelijk doel om de USA te kunnen trakteren op wat vuurwerk. Hier is een educatieve instelling bezig hun studenten wat bij te brengen en tegelijkertijd wat nieuwe techniek te ontwikkelen voor raketten in het algemeen. Oordeel zelf

[Kevinp]

Dus een land mag zich niet kunnen verdedigen en eventueel zelf aanvallen waar de rest van de wereld dat wel mag? Ja dat vind ik hypocriet.

Laten we niet vergeten dat de meeste goede uitvindingen helaas voor militair gewin gebruikt wordt.

We ziten nu met kolencentrales en radioactief afval omdat Amerika graag een kernbom wilde. Anders hadden het waarschijnlijk de veel schonere throium reactoren geweest.

[Reactie gewijzigd door Kevinp op 24 juli 2024 19:39]

[Durandal]

Wetenschap op zich is nooit fout. Het is aan de mens (vaak hun leiders) om er vervolgens verantwoordelijk mee om te gaan.

[blorf]

Uiteindelijk bleek dat er slechts een paar millimeters aan plastic beschadigd was geraakt rondom de 'hals' van de raket

Nu eentje met een minuut brandtijd. 3 seconden lukt met een colafles nog wel. En dan ook een minuut lang met die camera schudden.

[SSDtje]

Wat ik me dan weer afvraag is van wat voor een soort van plastic deze raket motor gemaakt is.
Ik ga maar even uit van teflon, aangezien teflon het hoogste smeltpunt heeft in vergelijking tot andere soorten plastic.
Het smeltpunt van teflon licht op 327 graden Celsius namelijk.
En nu snap ik dat deze motoren worden ontwikkeld voor eenmalig gebruik, maar toch.
Nu is teflon alleen wel een flexibel (rubberachtig) materiaal, en weet ik zo niet of er ook harde uitvoeringen/types van beschikbaar zijn.
Maar goed, wie weet wordt dit in een later stadium nog wel een keer bekent gemaakt.
Het kan namelijk ook om Polyetheen, Polypropeen, Polystyreen, Polyamide, Polycarbonaat of ABS gaan.
Ik ben benieuwd in elk geval.

Edit: Typo's

[Reactie gewijzigd door SSDtje op 24 juli 2024 19:39]

[Indoubt]

Ik denk dat ze nu plastic gebruiken om te kijken of het werkt. Je kunt ook 'min of meer" printen met sintermetaal en dan afbakken. Dat geeft mogelijk al veel betere standtijden. De machine wordt wel al veel duurder. In principe kun je zelfs metalen als hasteloy 3d printen

Eventueel ook nog coaten met een metaaloxide laag.

Maarja, voorlopig is dat nog erg duur dus op korte termijn zal dat wel geen massaproductie worden.

[Funnyface131]

Weet bijna zeker dat dit voor een ''kleinbedrijf'' of hobbyist totaal niet van toepassing is om zelf een raket te bouwen die het voor een lange periode volhoud met zo'n ontbranding. dan praat ik even vanuit eigen ervaring maar de meeste 3d printers die een hobbyist thuis heeft staan maakt gebruik van PLA ongeacht of er carbon,koper,brons of ander materiaal in verwerkt is het wordt al zacht/kneedbaar bij ongeveer 120 graden. uiteindelijk zou het wel kunnen misschien met ABS maar tot nu toe is 3D printen van een eigen raket meer voor de bedrijven/personen die wat meer te besteden hebben aan dit soort projecten.

[robbio33]

Iemand een idee wat voor kunststof ze hebben gebruikt? Kon het niet vinden op de blog.