24 kwietnia 2024

 

druk 3d z metalu w kosmosie

30 stycznia 2024 r., w ramach misji Cygnus NG-20, na pokładzie rakiety SpaceX Falcon 9 w drogę na Międzynarodową Stację Kosmiczną wyruszył nietypowy ładunek. Ważące około 180 kg urządzenie do druku 3D z metalu, opracowane przez inżynierów Airbus, to pierwsza tego typu drukarka. Już wcześniej na MSK uruchomiono eksperymentalne urządzenia do badania technologii druku przestrzennego z tworzyw sztucznych (zobacz artykuł: Technologie przyszłości: zastosowanie wytwarzania przyrostowego na potrzeby eksploracji przestrzeni kosmicznej). Druk z metalu jest jednak znacznie bardziej wymagający.

Jako pierwszy stop metalu do wytwarzania przyrostowego w kosmosie wybrano stal nierdzewną (temperatura topnienia powyżej 1400 °C). W procesie druku laserowego przetop zachodzi jedynie na niespełna milimetrowej powierzchni, jednak należało dołożyć wszelkich starań, aby proces na pokładzie stacji kosmicznej mógł przebiegać bezpiecznie. Urządzenie wyposażono w specjalny system wentylacji. By zapobiec utlenianiu stali, hermetycznie zamknięta przestrzeń robocza drukarki wypełniana jest azotem.

Metal 3D printer test print

W ramach programu badawczego na pokładzie MSK planowane jest wydrukowanie czterech detali testowych, które zostaną następnie sprowadzone na Ziemię i porównane z analogicznymi, uprzednio wydrukowanymi próbkami. Eksperyment ma na celu dostarczenie informacji o wpływie warunków panujących na pokładzie statków kosmicznych, między innymi stanu nieważkości – na proces druku i strukturę otrzymanych detali. Długofalowym celem prac jest opracowanie rozwiązań technologicznych umożliwiających produkcję części zamiennych na potrzeby serwisowania aparatury kosmicznej – bezpośrednio na orbicie, co wiązałoby się ze znaczną redukcją kosztów eksploracji kosmosu, z których duża część to koszty wynoszenia ładunków na orbitę okołoziemską.

esa.int