Impressão 3D no espaço com Intamsys

A impressão 3D no espaço deixou de ser apenas uma possibilidade experimental e passou a integrar projetos reais de pesquisa, desenvolvimento de satélites, fabricação de ferramentas, componentes funcionais e estudos para futuras missões de longa duração.

No setor aeroespacial, a manufatura aditiva oferece vantagens importantes: redução de massa, liberdade geométrica, produção de peças complexas, fabricação sob demanda, diminuição da dependência de moldes e maior velocidade durante ciclos de desenvolvimento.

Empresas e instituições como Thales Alenia Space, Airbus Defence and Space, Redwire, NASA e ESA já utilizam ou desenvolvem tecnologias relacionadas à manufatura aditiva para aplicações espaciais. Paralelamente, fabricantes de equipamentos como a INTAMSYS ampliam as possibilidades de impressão com polímeros de alto desempenho, incluindo PEEK, PEI e materiais de engenharia voltados a ambientes tecnicamente exigentes.

Por que utilizar impressão 3D no espaço?

Levar qualquer objeto ao espaço envolve limitações de massa, volume, tempo e logística. Em missões de longa duração, depender exclusivamente do envio de peças de reposição da Terra pode se tornar complexo e dispendioso.

É justamente nesse cenário que a impressão 3D no espaço ganha importância.

A NASA destaca que a fabricação sob demanda pode permitir que astronautas produzam ferramentas, materiais e peças de reposição durante a missão, reduzindo parte da dependência de missões logísticas provenientes da Terra. A agência começou a testar impressão 3D na Estação Espacial Internacional em 2014, em parceria com a então “Made In Space”, atualmente integrada à Redwire.

Conheça o programa de manufatura aditiva no espaço da NASA

Produção sob demanda

Um dos conceitos mais relevantes da manufatura aditiva espacial é a possibilidade de enviar arquivos digitais em vez de determinadas peças físicas.

A NASA já demonstrou esse conceito na Estação Espacial Internacional ao transmitir da Terra o projeto digital de uma ferramenta para que ela fosse fabricada em órbita. Isso ajuda a demonstrar como, no futuro, bibliotecas digitais de componentes poderão complementar estoques físicos durante missões prolongadas. (NASA)

Menor dependência de ferramental

A manufatura convencional frequentemente exige moldes, dispositivos ou outras ferramentas específicas.

Com impressão 3D, determinadas geometrias podem ser fabricadas diretamente a partir do modelo digital, o que favorece:

• prototipagem rápida;
• fabricação de pequenas séries;
• produção de peças personalizadas;
• alterações rápidas de projeto;
• redução de etapas de fabricação;
• desenvolvimento de componentes complexos.

Esse benefício aparece claramente em projetos aeroespaciais com a INTAMSYS, especialmente na fabricação de estruturas experimentais de pequenos satélites.

Impressão 3D no espaço e a importância dos materiais avançados

Uma das grandes diferenças entre impressão 3D convencional e impressão 3D aeroespacial está nos requisitos dos materiais.

Peças destinadas a ambientes tecnicamente exigentes podem precisar suportar:

• variações de temperatura;
• esforços mecânicos;
• radiação;
• vácuo;
• requisitos de massa;
• estabilidade dimensional;
• requisitos de comportamento ao fogo;
• contato com sistemas eletrônicos.

Por esse motivo, polímeros de alto desempenho como PEEK e PEI possuem grande relevância para aplicações aeroespaciais.

A INTAMSYS desenvolve equipamentos industriais capazes de processar justamente essa categoria de materiais. Seu portfólio inclui PEEK, PEKK, PEI 9085, PEI 1010, PPS e polímeros reforçados com fibras. Intamsys

Intamsys FUNMAT PRO 410 e CubeSats impressos em 3D

Um dos casos mais interessantes relacionados à impressão 3D no espaço com Intamsys envolve o desenvolvimento de CubeSats.

CubeSats são pequenos satélites modulares utilizados em aplicações como observação da Terra, pesquisa científica, experimentação tecnológica e estudos atmosféricos.

Em um caso publicado pela INTAMSYS, um instituto aeroespacial chinês utilizou a FUNMAT PRO 410 para fabricar estruturas de CubeSat utilizando PEEK. O objetivo era reduzir as limitações existentes no processo convencional de fabricação das estruturas, normalmente associado a processamento de chapas e ferramental. Intamsys

No processo convencional descrito pela INTAMSYS, a produção de determinadas estruturas poderia exigir semanas ou até meses devido à fabricação de moldes e às etapas de processamento.

Com manufatura aditiva, os pesquisadores puderam partir diretamente do arquivo digital para a fabricação da estrutura, reduzindo custos e tornando as alterações de projeto mais rápidas.

A capacidade da FUNMAT PRO 410 de processar PEEK também foi um fator importante, já que o material apresenta propriedades térmicas e mecânicas adequadas a aplicações técnicas avançadas.

Em poucas palavras: menos ferramental, mais liberdade de projeto e ciclos de pesquisa mais rápidos.

Conheça o case de CubeSats impressos com a INTAMSYS

Thales Alenia Space utiliza impressão 3D da Intamsys

Outro exemplo relevante é a Thales Alenia Space, uma das empresas internacionais envolvidas no desenvolvimento e fabricação de satélites e sistemas espaciais.

Em seu centro de pesquisa e fabricação em Toulouse, na França, a manufatura aditiva passou a ocupar um papel importante no desenvolvimento de soluções para aplicações aeroespaciais. (Intamsys)

“Decidimos dedicar a FUNMAT PRO 410 aos nossos materiais de maior exigência técnica. Para outros materiais desafiadores, como PC-ESD e PA-ESD, precisávamos de um sistema mais rápido e versátil, com câmara aquecida e configuração IDEX — por isso escolhemos a FUNMAT PRO 310 NEO.”

Nicolas Cassé 
Responsável Técnico por Impressão 3D de Polímeros na Thales Alenia Space

A empresa começou a explorar impressão 3D com polímeros em 2018 e adotou a INTAMSYS FUNMAT PRO 410 em 2021, principalmente para materiais de alto desempenho como PEEK. Posteriormente, incorporou também a FUNMAT PRO 310 NEO para aplicações envolvendo PC-ESD, PA-ESD e outras formulações técnicas. Intamsys

Case Thales Alenia Space: componentes até três vezes mais rápidos

Segundo o case publicado pela INTAMSYS, com a FUNMAT PRO 310 NEO a Thales Alenia Space conseguiu fabricar determinadas peças até três vezes mais rápido e reduzir em até 90% o custo de certos componentes técnicos, nas aplicações analisadas pela empresa.

Entre os componentes produzidos estão:

• ferramental para montagem de satélites;
• embalagens ESD para componentes eletrônicos;
• protótipos funcionais para validação mecânica e térmica;
• peças demonstrativas;
• pequenos lotes de componentes técnicos.

O caso demonstra que a impressão 3D no espaço e no setor aeroespacial não está limitada à fabricação de peças que serão lançadas em órbita. A tecnologia também agrega valor em toda a cadeia de desenvolvimento e fabricação dos sistemas espaciais.

Leia o case completo da Thales Alenia Space e INTAMSYS

Empresas e organizações que utilizam impressão 3D no setor espacial

A evolução da impressão 3D no espaço envolve uma rede de fabricantes, empresas aeroespaciais, universidades e agências de pesquisa.

Entre os exemplos estão:

Thales Alenia Space — utiliza sistemas INTAMSYS para ferramental, componentes ESD, protótipos e aplicações relacionadas à fabricação de sistemas espaciais.

Redwire — desenvolve tecnologias de fabricação em órbita e opera sistemas derivados das primeiras iniciativas da Made In Space. (NASA)

Além dessas empresas, NASA e ESA atuam fortemente no desenvolvimento, validação e aplicação dessas tecnologias.

Grandes fabricantes que confiam na tecnologia Intamsys

A presença da INTAMSYS não se restringe ao setor espacial.

Na seção institucional “Trusted by the Industry Leaders”, a própria fabricante apresenta empresas e instituições que utilizam ou confiam em suas soluções.

Entre os fabricantes exibidos estão Porsche, Volkswagen, BMW, Toyota, Airbus, ASM, Siemens e Michelin. O site também apresenta Stanford University e MIT, que são instituições acadêmicas e de pesquisa, e portanto não devem ser classificadas como fabricantes. Confira no site da Intamsys seus parceiros

Essa diversidade mostra que as plataformas industriais da INTAMSYS são utilizadas em diferentes setores que demandam repetibilidade, materiais avançados e produção técnica.

Conheça a INTAMSYS e as empresas apresentadas pela fabricante

Por que a Intamsys é relevante para aplicações aeroespaciais?

Aplicações espaciais exigem mais do que simplesmente alcançar uma determinada temperatura de extrusão.

Também são importantes:

• estabilidade térmica do equipamento;
• controle da câmara aquecida;
• repetibilidade do processo;
• precisão dimensional;
• compatibilidade com polímeros de alto desempenho;
• controle de parâmetros;
• confiabilidade em impressões longas;
• possibilidade de processar materiais técnicos.

A INTAMSYS destaca em suas soluções industriais recursos voltados a desempenho, precisão, repetibilidade e processamento de materiais de alta performance.

No segmento aeroespacial, a empresa também apresenta aplicações para redução de peso, prototipagem, fabricação sob demanda, peças funcionais, ferramentas e dispositivos. (Intamsys)

PEEK e PEI na impressão 3D aeroespacial

Entre os materiais mais relevantes para esse setor estão PEEK e PEI.

PEEK

O PEEK é um polímero de alto desempenho conhecido por propriedades como:

• resistência térmica;
• resistência química;
• boa relação entre resistência e massa;
• resistência ao desgaste;
• estabilidade em aplicações exigentes.

A INTAMSYS utiliza o PEEK como um dos principais materiais de sua plataforma de impressão de alta temperatura, inclusive no case envolvendo CubeSats.

PEI

O PEI também é utilizado em aplicações aeroespaciais.

A INTAMSYS destaca, por exemplo, o PEI 9085, material utilizado em aplicações que demandam estabilidade térmica, comportamento de chama e propriedades adequadas a componentes técnicos do setor aeroespacial.

A possibilidade de processar diferentes polímeros de engenharia amplia o campo de utilização da manufatura aditiva dentro dessa indústria.

Quais são as principais vantagens da impressão 3D no espaço?

A impressão 3D no espaço e na cadeia aeroespacial pode contribuir para diferentes etapas do ciclo de desenvolvimento.

Redução de massa

A liberdade geométrica permite criar peças otimizadas e remover material de regiões onde ele não é estruturalmente necessário.

Desenvolvimento acelerado

Projetos podem ser impressos, avaliados, modificados e produzidos novamente sem esperar pela fabricação de novos moldes ou ferramental.

Fabricação sob demanda

Componentes podem ser produzidos quando necessários, algo especialmente importante para futuras missões de longa duração.

Geometrias complexas

Canais internos, estruturas leves, formas orgânicas e peças consolidadas podem ser produzidos com maior liberdade do que em muitos métodos tradicionais.

Redução da quantidade de componentes

Em determinadas aplicações, várias peças podem ser integradas em um único componente fabricado por manufatura aditiva, reduzindo montagens e interfaces.

Personalização

Satélites, ferramentas, suportes e dispositivos podem ser adaptados rapidamente para requisitos específicos de cada missão.

Materializa à sua disposição

Como representante oficial da INTAMSYS no Brasil, a Materializa Tecnologia Ltda. conecta as soluções avançadas da fabricante às necessidades de empresas que buscam aplicações profissionais e industriais em manufatura aditiva. Além de comercializar impressoras 3D da marca, a Materializa atua com experiência prática em impressão 3D industrial, materiais de engenharia, suporte técnico e aplicação de tecnologias de manufatura aditiva, auxiliando clientes na escolha de equipamentos e soluções adequadas para diferentes níveis de exigência. Essa parceria permite aproximar do mercado brasileiro tecnologias utilizadas em setores de alta complexidade, como o aeroespacial, oferecendo acesso a plataformas capazes de trabalhar com materiais de alto desempenho e aplicações que exigem maior controle de processo, precisão e confiabilidade.

A nova geração INTAMSYS FUNMAT PRO 310 APOLLO já está disponível como uma opção avançada para aplicações profissionais e industriais com materiais de engenharia. A Materializa Tecnologia, como representante oficial da INTAMSYS, pode atender empresas interessadas no equipamento, oferecendo orientação comercial, suporte técnico e acompanhamento para a implantação da solução em diferentes aplicações de manufatura aditiva.

Perguntas frequentes sobre impressão 3D no espaço

Já existem impressoras 3D funcionando no espaço?

Sim. Sistemas de impressão 3D já foram operados na Estação Espacial Internacional. A primeira demonstração ocorreu em 2014 e, desde então, diferentes tecnologias de manufatura foram testadas em microgravidade. (NASA)

É possível imprimir metal no espaço?

Sim. Em 2024, a ESA e a Airbus realizaram a primeira impressão metálica na Estação Espacial Internacional utilizando um equipamento desenvolvido especificamente para essa finalidade. (Agência Espacial Europeia)

A Intamsys já possui aplicações relacionadas ao setor espacial?

Sim. Entre os casos documentados estão o desenvolvimento de estruturas para CubeSats com PEEK utilizando a FUNMAT PRO 410 e aplicações da Thales Alenia Space utilizando FUNMAT PRO 410 e FUNMAT PRO 310 NEO. (Intamsys)

Qual material pode ser utilizado na impressão 3D aeroespacial?

A escolha depende da aplicação. Polímeros como PEEK e PEI são relevantes quando são exigidas propriedades térmicas, químicas e mecânicas superiores. Também existem aplicações utilizando materiais ESD, compósitos e metais.

Por que imprimir peças diretamente no espaço?

A fabricação em órbita pode reduzir a dependência de estoques e missões de reabastecimento, além de permitir que determinadas ferramentas e componentes sejam produzidos conforme a necessidade durante missões longas. (NASA)