Wykorzystywanie druku 3D w nauce – ROSA3D i PUT Rocketlab

Dodano 11 marca 2026

Koła naukowe na polskich uczelniach są dziś jednym z najżywszych laboratoriów młodych talentów i najlepszym dowodem na to, że polska myśl techniczna nie kończy się na wykładach. To właśnie tam studenci biorą odpowiedzialność za realne projekty i uczą się pracy zespołowej. Coraz częściej tajną bronią kół naukowych staje się druk 3D — pozwalający w kilka godzin przejść od modelu CAD do działającego prototypu, dopasować elementy pod konkretną elektronikę, odchudzić konstrukcję i szybko wprowadzić poprawki po testach. Dzięki takim narzędziom studenckie koła naukowe mogą znacznie szybciej realizować projekty i dzielić się swoimi dokonaniami ze światem nauki.

Projekt Hopper i PLA LW AERO

Projekt Hopper powstał jako platforma testowa, który pozwala projektować i testować nowe algorytmy sterowania oraz układy napędowe bez potrzeby budowy kosztownych pełnowymiarowych rakiet. Podczas każdego tzw. „hop testu” pojazd startuje pionowo, wznosi się na kilka – kilkanaście metrów, wykonuje zaprogramowany manewr zawisu bądź przechyłu, a następnie wraca na lądowisko w trybie precyzyjnego lądowania z zamkniętą pętlą kontroli ciągu. Dzięki temu w ciągu jednego dnia można wykonać kilka lotów, odzyskiwać sprzęt i natychmiast analizować telemetrię, co znacząco skraca cykl iteracji konstrukcyjnych.

Do tej pory zasadniczą strukturę kadłuba i osłon awioniki były drukowane z PET-G oraz jego odmiany wzmacnianej włóknem węglowym (PET-G + 10CF). Kombinacja wysokiej udarności, podwyższonej odporności termicznej i pewnego procesu druku sprawiła, że materiał ten znakomicie spełnił swoje zadanie w pierwszych wersjach Hopper-a.

W najnowszej fazie projektu akcent został przesunięty z wytrzymałości na maksymalne obniżenie masy konstrukcji, co pozwoli wydłużyć czas pracy napędu i osiągnąć większy pułap. Dlatego kolejna seria kadłubów zostanie wydrukowana z PLA LW AERO – filamentu, który dzięki kontrolowanej ekspansji podczas druku może obniżyć gęstość powłoki o 30–40 % przy zachowaniu porównywalnej sztywności.

Każdy zaoszczędzony gram przekłada się na kilka dodatkowych sekund ciągu, dłuższy lot i bogatszy zestaw danych z czujników. Niższa masa to także mniejsza bezwładność, a więc szybsza odpowiedź powierzchni sterowych i możliwość testowania bardziej dynamicznych manewrów.

Zmiana materiału nie oznacza rezygnacji z PET-G + 10CF – pozostaje on wartościowym wyborem tam, gdzie priorytetem są odporność na uderzenia i stabilność termiczna. W kadłubie wersji lotnej kluczowe stało się jednak odciążenie struktury, a PLA LW AERO”:https://www.rosa3d.pl/filament/pla/pla-lw-aero/ najlepiej wpisuje się w te specyficzne wymagania. PET-G + 10CF zostaje jednak przy częściach montażowych silników.

Projekt HEXA 5 – system odzysku (komora ciśnieniowa) i PA12 + 15CF

Komora ciśnieniowa jest częścią systemu odzysku. To jednoczęściowy, drukowany element, w którym znajdują się dwa gazogeneratory z czarnym prochem. W momencie zapłonu proch szybko wytwarza gorące gazy, budując falę ciśnienia. Działa jak tłok: wypycha całą komorę z prowadzącej ją rury kompozytowej recovery, a ta – wysuwając się – ciągnie za sobą woreczek z spadochronem. Spadochron natychmiast napełnia się przepływającym strumieniem powietrza, stabilizując rakietę podczas opadania..

Ewolucja materiałowa:
• PET-G (pierwsze iteracje) – komory drukowane z PET-G dobrze znosiły temperatury gazów, ale materiał był zbyt kruchy, by bez uszkodzeń wytrzymać uderzenie o grunt. Każdy lot oznaczał jedno­razową komorę.
• PA12 + 15CF (obecnie) – przejście na nylon z włóknem węglowym przyniosło wyraźnie lepszą udarność i odporność temperaturową. Dzięki sprężystości PA12 + 15CF komora pochłania energię przy lądowaniu i zachowuje integralność, co pozwala używać jej wielokrotnie w testach naziemnych i w locie.

Próba w locie HEXY 5

W locie HEXY 5 komora z PA12 + 15CF zadziałała zgodnie z projektem: na pułapie 10,5 km nastąpił zapłon ładunku, spadochron został wypchnięty i poprawnie napełnił się powietrzem. Na zdjęciu widać pęknięcie, powstało ono już po zakończeniu misji, gdy niewyhamowana komora uderzyła w grunt. Przy testach statycznych na ziemi nie było potrzeby drukowania kolejnych komór dzięki czemu został zaoszczędzony czas oraz zredukowano koszty konstrukcji.

Korzyści nowej konstrukcji:
• Wielorazowość – jedna komora wytrzymuje kilka cykli „gazogenerator → wypchnięcie → lądowanie”, co obniża koszty statycznych kampanii testowych.
• Większe marginesy bezpieczeństwa – nylon z włóknem węglowym dłużej utrzymuje integralność pod ciśnieniem i temperaturą, ograniczając ryzyko niekontrolowanego rozszczelnienia.

Podsumowując, komora ciśnieniowa z PA12 + 15CF zamieniła jednorazowy element w trwały podzespół, zwiększając niezawodność i zmniejszając koszty każdego kolejnego testu statycznego.

Projekt GSE (Ground support equipment) i ROSA-FLEX 96A

Ground Support Equipment to naziemna stacja służąca do zdalnego tankowania utleniacza w rakietach z napędem hybrydowym. System składa się z licznych zaworów, elektrozaworów oraz głównego zaworu sterowanego serwomechanizmem, który kontroluje przepływ podtlenku azotu. Ze względu na wysokie wymagania dotyczące czystości instalacji, całość została zamknięta w skrzyni. Filament ROSA-FLEX 96A, dzięki swojej elastyczności i odporności mechanicznej, idealnie nadaje się do druku uszczelnień skrzyni, portów tankowania. Jego zastosowanie pozwala skutecznie wyeliminować wycieki i zabezpieczyć kluczowe elementy przed kurzem, piaskiem i innymi zanieczyszczeniami.

Utalentowani studenci sięgają gwiazd

PUT Rocketlab pokazuje, że ambitne projekty rakietowe mogą powstawać także w akademickich warsztatach w Polsce, jeśli łączy się pasję z rzetelną pracą. A gdy do tego dochodzi dostęp do odpowiednich materiałów od naszej marki ROSA3D i szybka możliwość prototypowania przy zastosowaniu druku 3D to granica między „studenckim projektem” a technologią gotową na prawdziwe wyzwania zaczyna się zacierać.