Der erste Metalldrucker für den Weltraum wird auf der Internationalen Raumstation getestet

Der Weltraum ist eine einzigartige Umgebung mit eigenen Anforderungen und Herausforderungen. Deshalb wird der erste Metalldrucker für den Weltraum, entwickelt in Zusammenarbeit mit AddUp, Airbus, der Cranfield University und dem italienischen Unternehmen Highftech, sehr bald auf der Internationalen Raumstation (ISS) getestet. Dieser Drucker könnte ein Meilenstein für die Fertigung im Weltraum sein und die Grundlage für zukünftige Missionen zum Mond und zum Mars legen. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) hat das Projekt finanziert.

Bisher waren auf der ISS bereits Kunststoff-3D-Drucker im Einsatz, die für den Ersatz und die Reparatur von Teilen verwendet wurden. Allerdings stoßen Kunststoffe an ihre Grenzen und der Transport von Metallteilen ins All ist aufgrund der Logistik und der hohen Kosten nicht praktikabel. Mit einem Metalldrucker könnten jedoch nahezu unbegrenzt viele verschiedenste Teile hergestellt werden. Zwar müssen die Rohmaterialien immer noch zum Zielort gebracht werden, aber in Zukunft könnten möglicherweise sogar diese vor Ort mit Hilfe von 3D-Druck und den verfügbaren Ressourcen auf dem Mond oder dem Mars hergestellt werden.

Gemäß Airbus Space Assembly Chefingenieurin Gwenaëlle Aridon wird der Metalldrucker neue Fertigungsmöglichkeiten im Orbit bieten und tragende Strukturteile herstellen können. Astronauten werden auch in der Lage sein, Werkzeuge wie Schraubenschlüssel, Montageschnittstellen und mechanische Komponenten direkt herzustellen.

Allerdings stellt der 3D-Druck mit Metall im Weltraum eine viel größere Herausforderung dar als auf der Erde. Der Prototyp, der zur ISS geschickt wird, musste verkleinert werden und ist etwa so groß wie eine Waschmaschine. Der Drucker hat eine Grundfläche von 80 cm mal 70 cm mal 40 cm und kann Teile mit einer Höhe von neun Zentimetern und einer Breite von fünf Zentimetern herstellen. Als Material wird Edelstahldraht verwendet. Die Druckarbeiten werden etwa 40 Stunden dauern und vier Teile herstellen.

Sicherheit ist bei diesem Prozess von großer Bedeutung. Da der 3D-Druck mit Metall eine hohe Wärmeentwicklung verursacht, ist der Drucker in einer Metallbox eingeschlossen. Die Schmelzpunkte einiger Metalllegierungen können sogar 1.200°C überschreiten. Die Kontrolle der Schwerelosigkeit ist ebenfalls entscheidend, weshalb der Drucker eine drahtbasierte Drucktechnologie verwendet, die unabhängig von der Schwerkraft ist.

Auch die Belastung durch Dämpfe ist ein Problem, da bestimmte Metallfilamente, einschließlich Edelstahl, flüchtige organische Verbindungen (VOCs) oder Metallverbindungen freisetzen können, die gesundheitsschädlich sein können. Filter sollen die Dämpfe innerhalb der Maschine einfangen, damit sie die Luft in der ISS nicht kontaminieren.

Mit dem ersten Metalldrucker auf der ISS eröffnen sich spannende neue Möglichkeiten für die Weltraumforschung und -fertigung. Es bleibt abzuwarten, welche weiteren Innovationen und Entwicklungen dieser Meilenstein in der Zukunft mit sich bringen wird.

FAQs:

1. Was ist der erste Metalldrucker für den Weltraum?
Der erste Metalldrucker für den Weltraum wurde in Zusammenarbeit mit AddUp, Airbus, der Cranfield University und dem italienischen Unternehmen Highftech entwickelt. Er wird bald auf der Internationalen Raumstation (ISS) getestet.

2. Wie könnte dieser Metalldrucker für die Weltraumfertigung nützlich sein?
Mit einem Metalldrucker können verschiedene Teile fast unbegrenzt hergestellt werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Fertigung im Weltraum, einschließlich der Herstellung von tragenden Strukturteilen und Werkzeugen.

3. Was sind die Herausforderungen des 3D-Drucks mit Metall im Weltraum?
Der 3D-Druck mit Metall im Weltraum ist aufgrund der besonderen Umgebung und Schwerelosigkeit eine größere Herausforderung als auf der Erde. Sicherheitsvorkehrungen sind erforderlich, um die Wärmeentwicklung und die Belastung durch Dämpfe zu kontrollieren.

4. Wie ist der Metalldrucker für die ISS angepasst worden?
Der zur ISS geschickte Prototyp musste verkleinert werden und hat etwa die Größe einer Waschmaschine. Der Drucker ist in einer Metallbox eingeschlossen, um die Sicherheit zu gewährleisten. Er verwendet eine drahtbasierte Drucktechnologie, die unabhängig von der Schwerkraft ist.

5. Welche Materialien werden im Metalldrucker verwendet?
Als Material wird Edelstahldraht verwendet, um Teile im 3D-Druckverfahren herzustellen.

Jargon Definitionen:
– Internationale Raumstation (ISS): Die ISS ist eine Raumstation, die von mehreren Ländern betrieben wird. Sie befindet sich in der Erdumlaufbahn und dient als Forschungs- und Wohnraum für Astronauten.
– 3D-Drucker: Ein 3D-Drucker ist eine Maschine, die dreidimensionale Objekte schichtweise herstellen kann, indem sie Materialien wie Kunststoff oder Metall schmilzt und aufeinander aufträgt.

Suggested related links:
European Space Agency
Airbus
Cranfield University