Dem Raumfahrtunternehmen Space Foundry ist es gelungen in der Mikrogravitation (Schwerelosigkeit) ihre Plasmastrahl-3D-Druck-Technologie erfolgreich zu testen. Sie druckten damit unter anderem WLAN-Antennen und ineinandergreifende Elektroden. Wir fassen das Wichtigste zum Plasmastrahldruck von Space Foundry zusammen.

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Das Unternehmen Space Foundry konnte seine Plasma-Jet-3D-Druck-Technologie jetzt in Mikrogravitation in einem Parabelflug erfolgreich demonstrieren. In einer speziell dafür modifizierten Boeing 727-200, die von der Zero Gravity Corporation betrieben wird, gelang es dem Team von Space Foundry, silberne Linien, Pads, ineinandergreifende Elektroden und eine WLAN-Antenne in Schwerelosigkeit mit 3D-Druck herzustellen. Space Foundry wurde von Dr. Ram Prasad Gandhiraman, einem ehemaligen Auftragnehmer des NASA Ames Research Center und Dr. Dennis Nordlund von der Stanford University gegründet und vertreibt Ausrüstung und Druckdienstleistungen.

Details zum Plasmastrahldruck

Plasma-Jet-3D-Drucker
Space Foundry konnte mit seinem Plasma-Jet-3D-Drucker (im Bild) erfolgreich in der Mikrogravitation drucken (Bild © Space Foundry).

Der Plasmastrahldruck für Weltraumanwendungen ist Teil des On-Demand Manufacturing of Electronics (ODME)-Projekts der NASA als Teil eines Entwicklungsprogramms. Ein SBIR Phase II-E Award, der gemeinsam vom NASA SBIR und dem NASA Flight Opportunities Program finanziert wurde, unterstützt die Flüge.

Die Wechselwirkung zwischen aerosolierter Tinte und Plasma bildet die Basis der Plasma-Jet-Drucktechnologie. Die elektronische Struktur der Tintenmaterialien und der Oxidationszustand der Metalle lassen sich durch sorgfältige Kontrolle des Plasmaerzeugungsprozesses steuern. Das gedruckte Objekt ist trocken weshalb keine Aushärtung erforderlich ist. Für Kunden aus der Luft– und Raumfahrt und dem Militär, die am Direktschreibdruck auf großen, gekrümmten und nicht ebenen Oberflächen interessiert sind, ist diese Methode sehr attraktiv.

Neben Metallen auch organische Stoffe wie Biotinten druckbar

Für die NASA ist das Plasmastrahldrucken wichtig, da die elektronische Struktur von Materialien ohne zusätzliche Nachbearbeitung angepasst werden kann. Außerdem wird der Flüssigkeitsfluss mit einem elektromagnetischen Feld gesteuert und wird so unabhängig von der Schwerkraft. Der Plasma-Jet-Drucker ist eine multilaterale Druckplattform, die verschiedene Materialien wie Metalle, Dielektrika, organische Stoffe und Biotinten drucken kann.

Die in dem Testflug jetzt in der Schwerelosigkeit gedruckten Antennen und ineinandergreifende Elektroden eignen sich für viele Anwendungsbereiche, wie Energieernte, Bestandskontrolle, Stromverteilung, Herstellung von Bio- und Gassensoren und andere.

Auf Substrat gerichteter Strahl
Das Plasmastrahl-Drucken kann die elektronische Struktur von Materialien ohne zusätzliche Nachbearbeitung anzupassen (im Bild: auf Substrat gerichteter Plasmastrahl)(Bild © Space Foundry).

Video: 3D-Druck in der Mikrogravitation

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