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NASA entwickelt neue Methode für additive Metallfertigung

Auf 10. Mai 2018 von Kathrin J. veröffentlicht
NASA additive Metallfertigung

Ingenieure des Marshall Space Flight Centers der NASA in Huntsville, Alabama, haben Berichten zufolge eine neue Methode für additive Metallfertigung namens Laser Wire Direct Closeout (LWDC) entwickelt und getestet. Ein Verfahren, mit dem Düsen für Raketentriebwerke zu geringeren Kosten schneller hergestellt werden können.

Die NASA arbeitet schon seit einiger Zeit mit der additiven Fertigung, um den 3D-Druck im Weltraum zu rationalisieren, stärkere Materialien und bessere Geräte zu entwickeln. Darüber hinaus haben sie sich mit anderen Unternehmen, die in diesem Bereich tätig sind für mehrere Projekte zusammengeschlossen, darunter auch Relativity Space, die Raketen durch additive Fertigung herstellen.

NASA additive Metallfertigung

Relativity Space testet 3D-gedruckte Raketen im NASA Space Center

In jüngster Zeit haben NASA-Ingenieure behauptet, ein neues Verfahren für additive Metallfertigung namens Laser Wire Direct Closeout entwickelt zu haben. Wie der Name schon sagt, basiert dieser Prozess nicht auf einem Pulverbett, sondern nutzt einen konzentrierten Energiedraht-Metallabscheidungsprozess, um komplexe Metallteile zu erzeugen. Die NASA hat bereits ein Patent für die LWDC-Technologie angemeldet, die die Herstellungszeit von einigen Monaten auf nur wenige Wochen reduzieren würde.

Laut Forschern der NASA wurde der 3D-Druckprozess speziell dazu entwickelt, um die Kühlkanäle der 3D-gedruckten Düse präzise schließen zu können. Diese Kanäle enthalten das Hochdruckkühlmittel, das die extrem dünnen Wände einer Düse vor sehr hohen Temperaturen schützt.

Die von der NASA verwendeten Düsen werden aktiv gekühlt, dank der Kanäle, die sich in der Triebwerksdüse befinden. Diese müssen geschlossen sein, um das Hochdruckkühlmittel zu halten, so dass die Wände richtig abkühlen können. Der NASA-LWDC-Prozess würde die Kühlkanäle effektiv abschalten und eine Stütz-„Ummantelung“ bilden, die auf strukturelle Belastungen während der Motorkühlung reagieren würde.

NASA additive Metallfertigung

Bildrechte: NASA / MSFC / Emmett Given

„Unsere Motivation hinter dieser Technologie war es, einen robusten Prozess zu entwickeln, der mehrere Schritte im traditionellen Fertigungsprozess ausschließt“, sagte Paul Gradl, leitender Ingenieur für Antriebstechnik des Marshall Space Flight Centers. „Der Herstellungsprozess wird durch die Tatsache noch komplizierter, dass die heiße Wand der Düse nur die Dicke einiger Papierblätter hat und während des Betriebs hohen Temperaturen und Belastungen standhalten muss.“

Die von der NASA entwickelte additive Fertigungstechnologie wurde bereits von Keystone Synergistic getestet: Die 3D-Raketentriebwerksdüse wurde für etwas über 1040 Sekunden unter sehr hohem Druck und Temperaturen getestet. Weitere Informationen finden Sie auf der offiziellen Website der NASA.


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