Mikrogravitations-3D-Druck: Drucken in der Schwerelosigkeit
An der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) haben Wissenschaftler nun erstmals Keramik in der Schwerelosigkeit mit einem DLP 3D-Drucker gedruckt. Der sog. Mikrogravitations-3D-Druck steht an der CAS schon lange im Fokus der Forschung. Diese innovative Technologie und die damit verbundene Möglichkeit des 3D-Drucks in der Schwerelosigkeit könnte eine vielversprechende Entwicklung besonders für die Raumfahrt darstellen.
In der Raum- und Luftfahrt sind schon einige bedeutende Entwicklungen zu verzeichnen, seitdem auch hier mit der 3D-Technologie gearbeitet wird. Mehrere Projekte der NASA, wie beispielsweise das Asteroiden Abbauprojekt mit 3D-Druck oder dem 3D-gedrucktem Biotop auf dem Mars zeigen das Potential der Technologie. Besonders viel verspricht sich die NASA natürlich von dem 3D-Druck zur Entwicklung von Raketen, was sie mit einer neuen Methode für additive Metallfertigung beschleunigen möchten. Mit der Forschung der CAS könnten zukünftig Raumstationen mit dem 3D-Druck weiterentwickelt werden.
Ein in der Schwerelosigkeit hergestelltes 3D-gedrucktes Stück
Nach 2 Jahren Forschung zum ersten Erfolg mit Mikrogravitations-3D-Druck
Der Mikrogravitations-3D-Druck wird schon seit längerer Zeit erforscht und bereits vor 2 Jahren wurde mit Experimenten dazu begonnen. Der erste große Erfolg gelang den Wissenschaftlern erst jetzt, in dem es ihnen ermöglicht wurde, Keramik eines europäischen Parabelflugzeugs mit einem DLP-3D-Drucker in der Schwerelosigkeit zu drucken.
„Unser Team hat mehr als zwei Jahre damit verbracht, zu erforschen, wie man eine Paste herstellt, die nicht frei in Mikrogravitation schwebt, was der kreativste und wertvollste Teil der Technologie ist“, sagte Gong, Direktor des CAS Key Laboratory of Space Manufacturing Technology. „Wir glauben, dass die Technologie bei der Verarbeitung vieler feiner Partikel eingesetzt werden kann.“
Das übergeordnete Ziel hinter der Forschung ist es die Technologie zur Weiterentwicklung von Raumstationen zu nutzen. Aber auch die Nutzung auf anderen Planeten, wie auf dem Mond oder gar dem Mars zum Bau von Teleskopen sei angedacht.
Das Team der CAS
„Unser langfristiges Ziel ist es, intelligente Maschinen zu entwickeln, die auf dem Mond oder Mars arbeiten können.“, sagte Gong. „Elon Musk und SpaceX entwickeln Technologien, um Menschen auf andere Planeten zu bringen, und wir entwickeln Technologien, die ihnen beim Überleben helfen.“
Mikrogravitations-3D-Druck ermöglicht mit Mischung aus Pulver und Harz
Das größte Problem, mit welchem die Wissenschaftler konfrontiert wurden, war ein richtiges Filament für den 3D-Druck zu finden. Es muss sowohl für die Schwerelosigkeit als auch für den 3D-Druck im All geeigneten sein. Da die Filamente, die in der Schwerelosigkeit Verwendung finden, nicht zufriedenstellend waren. Die Lösung war das Pulver des Filaments mit Harz zu mischen, womit nun bereits die ersten Experimente unter Mondgravitation und Mars-Schwerkraft durchgeführt und mit jeweils 10 Keramik- und Metallproben erfolgreich beendet werden konnten.
So könnte die Technologie in der Zukunft vielleicht sogar das Leben von Menschen auf anderen Planeten ermöglichen, was auch das langfristige Ziel der CAS-Wissenschaftler ist.
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