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Eine achtköpfige Gruppe von Studenten der Luft- und Raumfahrttechnik der Hochschule München nimmt als AIMIS-FYT (Additive Manufacturing in Space – Fly your Thesis)-Team an 3D-Druck-Versuchen in der Schwerelosigkeit im Rahmen der „Fly Your Thesis 2020!“-Kampagne der Europäischen Raumfahrtagentur ESA teil. Dort werden sie den 3D-Druck in der Schwerelosigkeit in mehreren Parabelflügen testen, wie ViscoTec in einer Pressemitteilung erklärt. Von dem Unternehmen ViscoTec wird ein Druckkopf für den 3D-Druck in der Schwerelosigkeit eingesetzt. Geplant sind mit einem eigens entwickelten 3D-Druckverfahren gedruckte Strukturen für Solarpaneele, Antennen oder andere Installationen im Weltraum.
3D-Druck mit vipro-HEAD 5 3D-Druckkopf
Für den 3D-Druck unter Mikrogravitationsbedingungen verwenden die Studenten den vipro-HEAD 5 3D-Druckkopf des Herstellers ViscoTec und photoreaktives Harz. Nach den drei Parabelflügen hat das Team 90 Stäbe, Verbindungen von Stäben oder Freiformstäbe, die es analysieren wird. Eine konventionelle Druckplatte wird als Ausgangspunkt für den Druck verwendet. In den letzten beiden Versuchen wird das Verhalten von druckenden, freischwebenden Stäben beobachtet. Vergangenen Dezember haben wir in einem Beitrag über vipro-HEAD 3D-Druckköpfe und die Endloskolben-Technologie von ViscoTec berichtet.
Präzise 3D-Drucke, um Raumfahrt zu optimieren
Mit Hilfe des zu erforschenden Verfahrens des AIMIS-FYT-Teams sollen künftige Raumfahrtmissionen erweitert und Kosten gesenkt werden. Die europäische Weltraumorganisation ESA und das Universitätsklinikum der TU Dresden erforschen außerdem 3D-Druck von Haut und Knochen in Schwerelosigkeit für bemannte Raumfahrtmissionen.
Der 3D-Drucker, der von den Münchner Studenten eingesetzt wird, druckt mit UV-aushärtendem Harz. Das Harz wird dosiert abgegeben, um die 3D-Struktur herzustellen. Das Team definierte die Anforderungen an die Förderung und Dosierung des Mediums, wie zum Beispiel eine sehr präzise und konstante Förderung des Materials auch bei hoher Viskosität.
Für einen gelungenen Druck muss das Medium präzise, druckstabil und konstant gefördert werden. Die Parameter werden während des Prozesses konstant gehalten. Der weniger als 1 kg schwere Druckkopf kann präzise im Raum bewegt werden und die gewünschten Formen drucken. Die Testflüge finden im November statt. Bis dahin hat das Team noch Zeit, sein Verfahren zu optimieren und sich auf die Tests vorzubereiten.
Video: 3D-Druckverfahren des AIMIS-FYT-Teams
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