ESA testet Incus-Metall-3D-Drucktechnologie in Mikrogravitationsumgebung

Der österreichische 3D-Druck-Spezialist Incus hat sich kürzlich mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), der OHB System AG und der Lithoz GmbH in einem gemeinsamen Projekt zusammengetan, um den 3D-Druck in einer Umgebung mit Mikrogravitation zu entwickeln und zu testen.

Das Incus Lithography-based Metal Manufacturing (LMM)-Verfahren kann Teile mit ausgezeichneter Oberflächenästhetik und ähnlichen Materialeigenschaften wie beim Metal Injection Molding (MIM) herstellen. Diese Technologie könnte auch in anderen Umgebungen wie im Weltraum und auf einer möglichen Mondstation eingesetzt werden. Denn eine der größten Herausforderungen beim Unterhalt solcher Stationen ist die Sicherstellung einer konstanten Versorgung mit Gütern.

Neben Vorräten, Forschungsmaterialien und Ausrüstungen werden auch Ersatzteile für den Fall benötigt, dass einzelne Komponenten ausfallen. Da Langzeitmissionen autark sein müssen, haben die Weltraumexperten der ESA großes Interesse an der Nutzung und Wiederverwendung sowohl vorhandener Materialien der Mondoberfläche als auch an der Wiederverwertung von Materialien der Mondbasis, die aus Produktionsabfällen und ausgedienten Gegenständen gewonnen werden, gezeigt.

Die LMM-Technologie bietet eine potenzielle Lösung, da sie Ersatzteile aus recycelten Metallabfällen herstellen kann, was die Verwendung von recycelten Pulvern aus Metallschrott ermöglichen könnte, die auf dem Mond verfügbar sind. Im Gegensatz zu den derzeit vorherrschenden Verfahren des direkten Metall-Laserschmelzens verwendet das LMM-Verfahren eine Paste oder Suspension als Ausgangsmaterial und ist nicht auf die Verwendung hochsphärischer gaszerstäubter Pulver oder Stützstrukturen angewiesen. Die Herstellung von maßhaltigen, durch thermische Entformung getrennten Bauteilen erfordert keine zeitaufwändige, meist manuelle Nacharbeit und ist für den Bediener völlig sicher.

Ziel des 18-monatigen Projekts ist es, die Machbarkeit der Verarbeitung von auf der Mondoberfläche verfügbaren Altmetallen zur Herstellung eines hochwertigen Endprodukts in einem abfallfreien Verfahren zu bewerten. Bei der Bewertung werden die Beschränkungen der Weltraumumgebung berücksichtigt, z. B. die mögliche Verunreinigung des Metallpulvers durch Mondstaub. Die weitere Bewertung des Einflusses von Verunreinigungen auf die Sinterung und das Ergebnis der endgültigen Mikrostruktur wird zur Optimierung der Bindemittelmenge und -art sowie zur Entwicklung einer nachhaltigen Fertigungskette im Weltraum führen.