Mit dem MELT 3D-Drucker stellt die European Space Agency ESA einen Weltraum-3D-Drucker vor, der vor allem in der Schwerelosigkeit zum Einsatz kommen soll. Der MELT 3D-Drucker muss in der Lage sein, aus jeder Richtung bzw. in jeder Position dreidimensionale Objekte herstellen zu können. Auch unter besonderen Bedingungen wie der Mikrogravitation soll der 3D-Drucker funktionieren, was ihn für den Einsatz auf der ISS empfiehlt.

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Die European Space Agency (ESA) stellt mit dem MELT 3D-Drucker einen neuen Weltraum-3D-Drucker vor, der für den 3D-Druck von Kunststoffteilen in Schwerelosigkeit bzw. in Mikrogravitation geeignet ist. Mit dem MELT 3D-Drucker hat die ESA jetzt auch den TCT Aerospace Applications Award 2018 gewonnen.

Das ESA-Projekt zur Herstellung von Experimentalschicht-Technologie (engl. Manufacturing of Experimental Layer Technology, MELT) 3D-Drucker müssen in der Lage sein, aus jeder Richtung bzw. in jeder Position zu arbeiten, um unter den spezifischen Bedingungen der Mikrogravitation innerhalb der Internationalen Raumstation ISS zu funktionieren. Dabei wird jedes Schichtmaterial chemisch mit benachbarten Schichten verbunden, unabhängig von der Schwerkraft.

Der MELT 3D-Drucker wurde basierend auf dem Fused Filament Fabrication-Verfahen (FFF) unter Verwendung von zertifizierten Materialien so konstruiert und gebaut, dass es die strengen Sicherheitsstandards der Station erfüllt und in ein Standard-ISS-Nutzlast-Rack passt, heißt es im Pressebericht der ESA.

On-Demand-Druck für Langstreckenmissionen

Mit dem MELT 3D-Drucker können zum Beispiel notwendige Ersatzteile bei Bedarf vor Ort hergestellt werden, wodurch die Massenbeschränkungen, das Volumen und die Kosten reduziert werden, die bei Langstrecken- oder Langstreckenmissionen üblich sind und diese auch verzögern. Vor Kurzem hat auch die NASA das Projekt „Omics in Space“ vorgestellt, mit welchem 3D-gedruckte medizinische Instrumente in Zukunft Astronauten helfen könnten, auf Langstreckenmissionen gesund zu bleiben.

Der MELT 3D-Drucker
Der MELT 3D-Drucker wurde für den Druck von Kunststoffen unter Schwerelosigkeitsbedingungen bzw. in Mikrogravitation entwickelt (Bild © ESA).

Der MELT-Mikrogravitations-3D-Drucker kann eine hochschmelzende technische Thermoplasten wie PEEK (Polyetheretherketon) sowie eine Vielzahl von Thermoplasten aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) drucken. Auf diese Weise könnten Metallmaterialien für viele Anwendungen innerhalb der Station ersetzt werden. Die Funktionalität der einzelnen Thermoplasten kann auch modifiziert werden, indem sie mit Teilchen mit spezifischen, zum Beispiel antimikrobiellen oder leitfähigen Eigenschaften dotiert werden.

Wiederverwendung von Materialien

Ugo Lafont, Ingenieur für Werkstoffe und Prozesse der ESA, erklärt, dass mit diesem 3D-Drucker Teile für die Reparatur und Wartung eines langlebigen Orbitalhabitats auf Abruf hergestellt werden können: „Dieser 3D-Drucker würde auch menschlichen Basen auf Planetenoberflächen zugutekommen. Entscheidend ist auch, dass mit recycelten Kunststoffen gedruckt werden kann, was eine völlig neue Wartungsstrategie ermöglicht, die auf der Wiederverwendung von Materialien basiert“, erklärt Ugo.

3D-gedruckte Objekte
Der MELT-Mikrogravitations-3D-Drucker kann eine hochschmelzende technische Thermoplasten wie PEEK (Polyetheretherketon) sowie eine Vielzahl von Thermoplasten aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) drucken (Bild © ESA).

Der MELT 3D-Drucker wurde unter Federführung der deutschen Sonaca Space GmbH für die ESA produziert, in Zusammenarbeit mit der deutschen OHB-System AG und der portugiesischen 3D-Druckerei BEEVERYCREATIVE und Portugals Active Space Techologies SA. Das Projekt begann vor zwei Jahren und wurde auch durch das ESA-Programm „Technology Development Element“ unterstützt. In diesem Programm werden vielversprechende Technologien für den Weltraum identifiziert und ihre Funktionsfähigkeit demonstriert, weshalb auch der MELT 3D-Drucker mit gutem Grund hier seinen Platz eingenommen hat.

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