Was ist das "Weltraumfett", das zum Schmieren des ISS-Roboterarms verwendet wird? Was sind die materiellen Überlegungen dafür?

Die Spacesuit-Handschuhe von Space.com, die während des historischen Weltraumspaziergangs am Freitag kontaminiert wurden, zitiert die NASA-Astronautin Christina Koch ( Wikipedia , NASA ):

„Und so“, fuhr sie fort, „ist eine solche mechanische Komponente natürlich gefettet und geschmiert.

Während also ein „kontaminierter Raumanzughandschuh“ mysteriös oder gefährlich erscheinen mag, sieht es so aus, als hätte der Handschuh nur etwas Fett von Canadarm2. Koch sagte während des Webcasts, dass die Handschuhe jetzt in der Raumstation analysiert werden und der kontaminierte Handschuh „nur ein wenig fleckig“ ist.

Das einzige vakuumkompatible strahlenbeständige Fett, das ich kenne, ist Apeazon-L (2x10-11 Torr bei 20° C, silikon- und halogenfrei), und das Sicherheitsdatenblatt listet die chemische CAS-Nr.: 8009-03-8 auf, die auch der Inhaltsstoff ist aufgeführt für Vaseline , was Petrolatum ist , obwohl Apeazon-L eine dunklere Farbe hat.

Fragen):

  1. Verwendet die ISS so etwas wie Vaseline, um das Shuttle Remote Manipulator System (SRMS), auch bekannt als Canadarm , zu schmieren , oder ist es eher ein Schmiermittel auf Silikonbasis ?
  2. Was sind die kritischen Überlegungen? Sie beinhalten wahrscheinlich das Verhalten bei unterschiedlichen Temperaturen, aber ist das Ausgasen ein Problem? Könnte es die Fenster oder Linsen einiger Kameras beschlagen oder andere Experimente beeinträchtigen, wenn das Fett langsam ausgast?

Verwandte (und beide derzeit unbeantwortet):

Antworten (1)

Das Schmiermittel ist ein Vakuumfett von Braycote: Braycote 602-EF .

Es gibt gute Informationen über die Schmieraufgabe des Latching End Effector (LEE) (die Aufgabe, die das Fett tatsächlich auf die Endeffektormechanismen des Space Station Remote Manipulator System aufträgt) in diesem Dokument: Entwicklung von Aktivitäten außerhalb des Fahrzeugs bei unvorhergesehener Wartung der Internationalen Raumstation

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier sind Einzelheiten zum Fett. (Technische Datenblätter sind auch unter dem ersten Link in der Antwort verfügbar)

Braycote® 602EF Hochvakuumfett

Braycote 602EF ist ein glattes, buttriges, grau gefärbtes NLGI-Schmierfett Nr. 2. Die Basisflüssigkeit (Brayco 815Z) ist ein stabiler perfluorierter Polyether mit außergewöhnlicher chemischer Beständigkeit, extrem geringer Flüchtigkeit und einem breiten Temperatureinsatzbereich. Das Geliermittel ist ein Tetrafluorethylen-Telomer. Dieses Fett enthält Molybdändisulfid. Braycote 602EF ist nicht brennbar, verwendet während der Produktherstellung keine Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) und ist im Allgemeinen chemisch inert. Braycote 602 ist ein ausgezeichnetes Schmiermittel, hat eine gute Scherstabilität und eine geringe akute Toxizität.

Wie bei jedem Hochleistungsmaterial, das in kritischen Anwendungen verwendet wird, sollte man seine Verwendung niemals in Betracht ziehen, ohne mit seinen typischen Eigenschaften vertraut zu sein.

Temperaturbereich: -80 °C/-112 °F bis +204 °C/399 °F

Verwendet:

Braycote 602EF ist für den Betrieb in Gegenwart von Brennstoffen, Oxidationsmitteln und Weltraumvakuum ausgelegt. Typische Anwendungen umfassen Kugel- und Rollenlager, Zahnräder, elektrische Kontakte und als Montageschmiermittel für O-Ringe und Elastomere. Dieses Fett wird dringend für Anwendungen empfohlen, bei denen extreme Temperaturen und/oder niedrige Vakuumwerte an der Tagesordnung sind. Perfluorierte Fette wie Braycote 602EF weisen aufgrund ihrer intrinsischen Trägheit eine hervorragende Lagerfähigkeit auf.

Einschränkungen:

Braycote 602EF ist mit den am häufigsten verwendeten Materialien, Kunststoffen und Elastomeren kompatibel. Es kann durch Lewis-Säure-Katalysatoren wie Aluminiumchlorid bei erhöhten Temperaturen nachteilig beeinflusst werden. Neu freigelegte Reibflächen aus Aluminium-, Magnesium- oder Titanlegierungen können unter bestimmten Bedingungen mit Braycote 602EF reagieren. Solche Systeme sollten gründlich evaluiert werden. Oberflächen müssen vor dem Auftragen von Fett gut gereinigt oder mit organischen Rostschutzmitteln behandelt werden, um eine ordnungsgemäße Schmierung sicherzustellen. Dieses Produkt wird nicht für den Einsatz in Anwendungen unter Hochvakuum mit Lasten über 100.000 psi für längere Zeit empfohlen. Besondere Erwähnung des Molybdändisulfids in diesem Produkt:

Braycote 602EF ist einzigartig in der Braycote-Produktfamilie, da es eine Feinpartikel-Dispersion von MoS 2 enthält .

Beispielsweise würde das MoS 2 Korrosion mit bestimmten Metallen katalysieren, wie z. B. Legierungen auf Kupferbasis. Wir haben noch nie von Kunden gehört, die dieses Produkt verwendet haben, um auf Probleme zu stoßen, die speziell auf MoS 2 zurückzuführen sind . Wir glauben, dass MoS 2 eine sehr stabile Verbindung ist und wahrscheinlich nicht mit einer Metalloberfläche reagiert. Einige Anwendungen beinhalten jedoch erhöhte Temperaturen am Kontaktpunkt, und diese Temperaturen könnten theoretisch hoch genug werden, um das MoS 2 abzubauen , was dann zu irgendeiner Art von chemischer Reaktion führen könnte.

Die andere Sorge ist, dass das MoS 2 etwas abrasiv sein könnte, wenn es gegen weiche Metalle verwendet wird, und die erzeugten Metallpartikel selbst korrodieren könnten. Uns sind keine Fälle bekannt, in denen dies tatsächlich passiert ist, aber wir möchten nur auf diese Möglichkeit hinweisen. Extreme Leistung und was sie bedeutet:

Dieses Produkt mit dem Molybdändisulfid bedeutet, dass, wenn das Produkt extremen Temperaturen und weit über der normalen Gebrauchstemperatur des Produkts ausgesetzt wird und das Schmiermittel zerstört wird, zu hoffen ist, dass das verbleibende Molybdändisulfid als Trockenschmiermittel dienen wird für kurze Nutzungsdauer.

Im Allgemeinen sind die Braycote-Schmierfette keine guten Feuchtigkeitsbarrieren oder Korrosionshemmer. Braycote 602EF enthält keinen Korrosionsinhibitor, Braycote 601EF jedoch schon. Wenn also Korrosion ein Problem darstellt, sollte stattdessen vielleicht Braycote 601EF in Betracht gezogen werden. Verpackung:

Braycote 602EF ist in (AVDP) Einweg-Plastikspritzen und 1-Pfund-Gläsern verpackt.

Entfernung von unerwünschtem Fett von gefetteten Oberflächen:

Die Zusammensetzung dieses Produkts ist eine Mischung aus kleinen PTFE-Partikeln (die sich in nichts auflösen) und einer perfluorierten Polyetherflüssigkeit. Wir haben festgestellt, dass Castrol® Fluoroclean™ HE ein wirksames Lösungsmittel für die flüssige Komponente der formulierten Zusammensetzung ist und die Entfernung des Fetts von Stellen unterstützt, wo es nicht mehr benötigt oder gewünscht wird.

Das gleiche Fett wurde zum Schmieren der ISS Solar Alpha Drehgelenke verwendet .

Die größte Sorge, die ich mir vorstellen kann, ist, dass PFPE-Fette extrem schwer zu entfernen sind. Das obige Zitat weist darauf hin, dass Castrol Fluoroclean verwendet werden kann, aber jedes perfluorierte Lösungsmittel funktioniert im Allgemeinen, aber diese Lösungsmittel sind sehr teuer und Sie würden ihnen im Allgemeinen nicht außerhalb von Nischenanwendungen begegnen. Obwohl PFPE-Fette sehr inert sind, möchten Sie nicht unbedingt, dass ein EVA-Handschuh es auf alles verteilt, was es berührt, und mit PFPE-Fetten wird genau das passieren.
@J ... das sind großartige Punkte, aber dies ist kein Vorschlag, sondern das, was tatsächlich verwendet wird. Ich kann mir kaum eine "Nischenanwendung" vorstellen als den Endeffektor des ISS-Roboterarms.
@OrganicMarble Ja, ich verstehe. Ich sprach die nebensächliche Frage an, warum es jetzt Bedenken geben könnte, dass dieses Material versehentlich auf einem EVA-Handschuh gelandet ist – nämlich, dass normale Reinigungsmethoden das Material wahrscheinlich nicht vollständig entfernen, wodurch es einem erhöhten Risiko ausgesetzt ist, sich weiter zu verbreiten unbeabsichtigte Bereiche (dh warum ist die NASA so besorgt über ein bisschen Fett auf einem Handschuh?)
Was ist das "Weltraumfett", das zum Schmieren des ISS-Roboterarms verwendet wird? Was sind die materiellen Überlegungen dafür?
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