Projeto e implementação de método de teste de deflexão por fadiga para mecanismos de direcionamento de feixes de manufatura aditiva para aplicações espaciais
Resumen
A observação do espaço impulsiona o desenvolvimento da indústria aeroespacial. O Instituto de Pesquisas Espaciais dos Países Baixos, SRON, desenvolveu uma nova técnica para caracterizar a função de absorção de energia de detectores e instrumentos ópticos de infravermelho distante, chamada Interferometria de Absorção de Energia para Infravermelho Distante e Terahertz (BEATRIZ). Para conseguir o movimento mecânico necessário para aplicar este método, é necessário utilizar um dispositivo de posicionamento preciso, chamado de mecanismo de direção de feixe (MDF). Neste trabalho, um mecanismo de direção de feixe impresso em 3D proposto para BEATRIZ por outros pesquisadores foi fabricado e testado. Após uma investigação das tecnologias mais recentes de MDF em uma pesquisa bibliográfica, um novo método de teste foi proposto, projetado e uma prova de conceito foi construída para abordar a deflexão sob operação de alto ciclo em dispositivos de posicionamento de precisão. Usando a abordagem de Engenharia de Sistemas, uma ampla gama de opções foi analisada, contemplando todas as fases do ciclo de vida do projeto, desde as necessidades dos stakeholders até a obtenção do produto final. A partir da análise de stakeholders do mecanismo, este projeto pôde definir um conjunto de requisitos para o novo método de teste, e corrigir algumas das limitações encontradas em trabalhos anteriores, para fornecer uma solução geral aprimorada para este problema de engenharia. A bancada de testes implementada atendeu aos requisitos propostos, fornecendo capacidades de teste de deflexão por fadiga de 𝟐,𝟏𝟒𝟐𝟖 𝝁𝒎 de resolução, alcance máximo de 𝟏,𝟒𝟑𝟓 𝒎𝒎, e 6000 ciclos por hora. O novo método de teste permitiu chegar à conclusão de que o mecanismo proposto por outros pesquisadores atende aos requisitos de deflexão usando o material PLA, o que não se aplica ao material ABS, que teve um desempenho inferior ao da amostra de PLA no ciclo 175.000 em 55,4%.
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