Das Laser Wire Direct Closeout (LWDC) ist ein Metall-3D-Druckverfahren welches von der NASA entwickelt und jetzt vorgestellt wurde. Das Verfahren, das auf einem drahtbasierten Ausgangsmaterial beruht, befindet sich derzeit im Lizenzierungsprozess und soll in Sachen Zeit- und Kostenersparnis wettbewerbsfähig sein. Ziel der NASA ist auch die Kommerzialisierung.

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Ingenieure der NASA entwickelten ein patentiertes Metall-3D-Druckverfahren unter dem Namen Laser Wire Direct Closeout (LWDC). Das innovative Verfahren wurde speziell zur additiven Düsenfertigung entwickelt und ist in Bezug auf Preis und Zeit gegenüber traditionellen Herstellungstechniken mindestens wettbewerbsfähig, so die Aussage der NASA. Derzeit befindet sich die LWDC-Druckmethode im Lizenzierungsprozess und wird danach auch in die kommerzielle Nutzung eingeführt (wir berichten im Newsletter).

LWDC ist im Grunde genommen ein DED-Verfahren (Directed Energy Deposition), das auf einem drahtbasierten Ausgangsmaterial beruht. Außerdem ist LWDC im Vergleich zu additiven Fertigungstechniken ein Freiformprozess.

NASA-Raketenantrieb aus 3D-Drucker im Test
Gern und oft bei der NASA genutzt: Der 3D-Druck mit Metall. Im Test: NASA-Raktenantrieb mit Bauteilen aus einem 3D-Drucker für Metall (Screenshot © youtube.com; User: NASA.gov Video).

Die Düsenherstellung zu Raketenantriebszwecken ist komplex, da mit internen Kühlmittelkanälen die konische Struktur hergestellt wird. Diese Kanäle sind für die Zufuhr der Hochdruckflüssigkeit verantwortlich, die die Wände vor Überhitzung schützen. Damit das Kühlmittel im Inneren gehalten werden kann, müssen die Kanäle in einer regenerativ gekühlten Düse abgedichtet sein. Das präzise Schließen dieser Kanäle ermöglicht der LWDC-Prozess. Ingenieure suchen nun nach anderen Anwendungen, die die Vorteile von diesem Prozess ebenfalls nutzen könnten.

Russischer Satellit Tomsk TPU-120
Für die NASA ist der 3D-Druck eine kosten- und zeitsparende Technologie, die sie gerne und oft erprobt und nutzt. Hier ein Beispiel eines Nanosatellit Tomsk TPU-120, der fast vollständig mit einem 3D-Drucker hergestellt wurde (Bild: © NASA via AP)

Mit der LWDC-Methode möchte die NASA die komplexen und zahlreichen Schritte traditioneller Herstellungsprozesse von Düsen mit einer robusten additiven Fertigungsmethode vereinen. Dadurch sollen die Herstellungskosten reduziert sowie monatelange Lieferzeiten auf Wochen verkürzt werden.

Auch andere Unternehmen aus dem Bereich der Luftfahrt sind an dem 3D-Druck interessiert. So haben neulich SIA Engineering und Stratasys einen 3D-Druck-Center für Luftfahrt in Singapur gegründet. Forscher der Elite-Universität MIT testeten im Mai letzten Jahres einen Raketenantrieb aus dem 3D-Drucker und im Januar diesen Jahres testeten das Unternehmen AeroJet Rocketdyne und die NASA erstmals erfolgreich ein RS-25-Raketentriebwerk, welches ebenfalls im 3D-Druckverfahren hergestellt wurde.

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