Die additive Fertigung, allgemein bekannt als 3D-Druck, hat in der Entwicklung eines neuen Raumfahrtinstruments zur Erkennung von Luftverschmutzung, unter der Leitung von Zach Post, einem Materialingenieur am Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) in Laurel, Maryland, einen signifikanten Fortschritt erzielt, wie das APL in einer Pressemitteilung berichtet. Posts Interesse, seine Karriere im Bereich der Herstellung additiv gefertigter Proben und Teile um die vor- und nachgelagerte Datenanalyse zu erweitern, fand in diesem Projekt eine perfekte Gelegenheit.
Das Team, bestehend aus Mitgliedern des APL und der Netherlands Organization for Applied Scientific Research (TNO), entwickelte einen Rahmen zur Auswahl des Materials und des Druckprozesses für das Instrument, der nun mit zwei Auszeichnungen von The Minerals, Metals & Materials Society (TMS) gewürdigt wurde. Dies unterstreicht die Bedeutung des Projekts für die additive Fertigungsgemeinschaft.
Schnelle und kostengünstige Produktion
Das Compact Hyperspectral Air Pollution Sensor Demonstrator (CHAPS-D) Instrument, finanziert durch die Earth Science Division der NASA, soll auf einem satellitengroßen Würfel Platz finden und aus dem niedrigen Erdorbit Luftverschmutzungsquellen auf etwa einem halben Quadratkilometer isolieren können. Der 3D-Druck spielte eine Schlüsselrolle in der Realisierung dieses Instruments, da sie eine schnelle und kostengünstige Produktion von Teilen ermöglicht, die sonst schwer zu bearbeiten oder zu montieren wären.
Die Auswahl des Materials war eine Herausforderung, da die additive Fertigungsmethode, das Laser Powder Bed Fusion, metallische Pulver verwendet, deren Eigenschaften durch Spurenmetalle signifikant beeinflusst werden können. Die Forschungs- und Entwicklungsabteilung des APL und TNO entschied sich für eine hochfeste Aluminiumlegierung namens Scalmalloy. Trotz der Herausforderungen bei der Herstellung des optimierten Designs, gelang es dem Team, ein finalisiertes Produkt zu erstellen, das aufgrund seiner einzigartigen Struktur fast außerirdisch wirkt.
