Der 3D-Druck spielt in der Raumfahrt wie auch in der Luftfahrt eine immer bedeutendere Rolle. Sowohl die Herstellung von Prototypen als auch die Fertigung von Bauteilen für Trägerraketen oder Komponenten für Transportfahrzeuge, Satelliten oder der Einsatz auf Raumstationen spielen eine zunehmend wichtigere Rolle für die Raumfahrtindustrie. Auf dieser Seite berichten wir zum gegenwärtigen Stand des Einsatzes der 3D-Drucker in der Raumfahrt sowie über die prognostizierte Entwicklung einer für viele Branchen immer wichtigeren Herstellungstechnologie.
Obwohl der 3D-Druck in der Raumfahrt noch nicht so stark präsent und fortgeschritten ist wie in anderen Branchen, hat die 3D-Drucktechnologie bereits zu einigen wichtigen Entwicklungen beigetragen. In Zukunft wird sich der 3D-Druck auch in dieser Branche bestimmt rasant weiter entwickeln, weil durch die Potenziale dieser Technologie könnte die Raumfahrtbranche durchaus profitieren.
Derzeit wird der 3D-Druck in der Raumfahrt vor allem für die Herstellung von Teilen der Brennkammer, Ventilen und Düsen des Triebwerks verwendet. Früher erforderte dies die mechanische Kompetenz einer Feinwerkstatt, aber jetzt können die einzelnen Teile einfach am Rechner entworfen und „über Nacht“ mit dem vor Ort verfügbaren 3D-Drucker gedruckt werden. Zu bedenken ist jedoch, dass die 3D-gedruckten Bauteile in der Raumfahrt nicht sofort einsatzfähig sind, denn ein großer Teil ihrer Verarbeitung folgt erst noch. Zuerst müssen die Teile von der Trägerplatte losgelöst werden und es folgt die Bearbeitung der Oberfläche sowie die Prüfung und Qualifizierung. Erst danach dürfen die Teile aus dem 3D-Drucker auch in der Raumfahrt eingesetzt werden. Alternativ besteht natürlich immer noch die Möglichkeit 3D-Drucker für das Prototyping einzusetzen. Dafür aber bedarf es keiner teuren Industrie-3D-Drucker.
Hochwertige Industrie-3D-Drucker kosten nicht selten über 1 Million Euro, arbeiten vergleichsweise langsam und lassen sich nur von Experten bedienen. Sie haben aber einen entscheidenden Vorteil für die Raumfahrtunternehmen und -Institutionen: Die 3D-gedruckten Teile sind leichter im Vergleich zu konventionell hergestellten Objekten, haben einen geringeren Materialverschleiß bei der Herstellung und stehen schneller zur Verfügung. Kurzum: Sie sind günstiger. Aluminium ist in den meisten Fällen ein bevorzugtes Material, da es die gleiche Stabilität wie andere Materialien bietet, aber wesentlich leichter ist. Aber auch der 3D-Druck mit Titan ist in der Raumfahrt sehr gefragt.
In der Raumfahrt sind bereits einige wichtige Entwicklungen zu verzeichnen, insbesondere wegen der immer öfteren Anwendung vom 3D-Druck. Bis jetzt zeigten mehrere – teils auch noch fiktive Konzepte – der NASA das große Potenzial der additiven Fertigungstechnologie, zum Beispiel mit einem 3D-gedruckten Biotop auf dem Mars oder dem Asteroiden Abbauprojekt mit 3D-Druck. Außerdem verspricht sich die NASA vom 3D-Druck besonders viel bei der Entwicklung von Raketen, was mit einer neuen Methode des Metall-3D-Drucks beschleunigt werden soll. Mit dem 3D-Druck und der Forschung der CAS könnten zukünftig die Raumstationen weiterentwickelt werden. In puncto Rakete sollte man unbedingt auch einen Blick auf das Unternehmen Rocket Lab werfen, welches im Jahr 2020 die Trägerrakete Ariane 6 wird mit Teilen aus dem 3D-Drucker ins All katapultieren möchte.
Wir berichten auf dieser Themenseite regelmäßig über Forschung, technologische Entwicklungen und den Einsatz der 3D-Drucker in der Raumfahrt. Über alle Neuigkeiten erfahren Sie in Zukunft am besten über unseren kostenlosen Newsletter zum 3D-Druck.
Eine neue Elektronenrakete von Rocket Lab, mit Motorenteilen aus dem 3D-Drucker, wird noch in dieser Woche getestet. Sie soll leichter als andere Raketen von diesem Typ sein. Die Kosten wurden gesenkt und auch die Herstellungszeit war geringer. Zum Einsatz kam auch der 3D-Druck.
Ziel von OPM ist es, mit dem neuen 3D-Druckmaterial OXFAB®-Ni, ein vernickeltes PEKK, Aluminium in der Fertigung zu ersetzen. Die Idee dazu entwickelte das Unternehmen Oxford Performance Materials. Es könnte sogar ein Konkurrent zum Metall-3D-Druck werden.
Die Baby-Bantam stammt aus dem Jahre 2014. Nun wurde die Flüssigkeit-Antriebs-Rakete verbessert und verspricht eine 500%-ige Erhöhung des Schubniveaus. Eine wesentliche Rolle bei der Optimierung spielte der 3D-Druck.
Das Besondere am 3D-Druck ist, dass es nicht nur Forschungseinrichtungen und Behörden zu Verfügung steht, sondern auch Hobby-Makers und kreativen Köpfen. So kommt es, dass ein 18-Jähriger, junger Mann aus Indien einen sehr kleinen Satelliten mit seinem 3D-Drucker herstellt.
Andrew Anagnost, Co-CEO und CMO von Autodesk, berichtet über die „Kommerzialisierung des Weltraums“. Welche Rolle spielt der 3D-Druck bei dem Ziel entfernte Planeten zu besiedeln?
Der 3D-Druck zeigt immer mehr seinen Wert in der Raumfahrtindustrie. Astronauten auf der ISS konnten schon einige wichtige Werkzeuge mit dem 3D-Drucker herstellen. Jetzt konnte das US-Unternehmen Vector Space Systems erfolgreich eine Trägerrakete für Satelliten mit Bauteilen aus dem 3D-Drucker abfeuern.
Forscher vom MIT aus dem MIT Rocket Team haben mit einem Desktop-3D-Drucker einen Raketenantrieb hergestellt und erfolgreich getestet. In einem Video zeigten sie den Test. Am Ende brach Jubel aus.
Das NASA Jet Propulsion Laborator hat ein innovatives, formveränderndes „Gewebe“ entwickelt. Die Forscher sehen in dem mit einem 3D-Drucker hergestelltem Metallgewebe einen revolutionären Charakter für die Weltraumforschung. Und begründen, warum sie ihr Forschung als 4D-Druck bezeichnen würden.
Beim BMW i8-Kundenevent stellte die Airbus-Tocher APWorks die Möglichkeiten der 3D-Drucker für die Luft-, und Raumfahrt sowie Medizintechnik und Automobilindustrie vor.
Wir berichten täglich über die weltweite Entwicklung des 3D-Drucks. Und darüber hinaus. Mit diesem Beitrag nehmen wir Sie mit auf eine Reise und den Einzug der 3D-Drucker in himmlische Sphären. Lesen Sie hier die unglaublichsten Projekte für den Einsatz von 3D-Druckern in Weltall.
Das US-Unternehmen Made in Space veröffentlichte ein Patent, in dem mehrere Systeme beschrieben werden, die den 3D-Druck auf internationalen Raumstationen und in Zukunft vielleicht auch auf fremden Planeten ermöglichen sollen.
Forscher der australischen Deakin University präsentierten vom 03. bis 05. März 2017 auf der Australian International Airshow mit ihrem 3D-gedruckten Bor Nitride Nanotube-Titanium (BNNT-Titanium) Verbundwerkstoff eine bahnbrechende neue Technologie.
Das Luft- und Raumfahrt-Unternehmen Boeing möchte den 3D-Druck dazu nutzen, kostengünstigere modulare Satelliten in kürzeren Zeitspannen zu produzieren und dabei auch weniger Arbeitskräfte einzusetzen.
Die University of Central Florida und die NASA erforschen Methoden für Astronauten, um auf dem Mars Lebensräume und Werkzeuge mit Hilfe von 3D-Druckern und Rohstoffen aus dem Marsboden herstellen zu können.
3D-Druck wird immer wichtiger für die Raumfahrt. Das gilt nicht nur für die Fertigung von Maschinenteilen, sondern auch für die Herstellung von Objekten durch die Astronauten vor Ort. Nun wurden erstmals medizinische Versorgungsmaterialien auf der ISS mittels 3D-Druck hergestellt. Und die Forscher planen schon weiter.
Die International Data Corporation (IDC) veröffentlichte kürzlich die Ergebnisse einer Umfrage, die aufzeigt, in welchem Umfang europäische Unternehmen des Gesundheitswesens sowie der Luft- und Raumfahrt den 3D-Druck in ihre Prozesse integriert haben. Die Entwicklung zeigt deutlich den Trend zur Einführung des 3D-Drucks. Doch es gibt auch zahlreiche Herausforderungen.
Boeing treibt die Entwicklung seiner CST-100-Starliner weiter voran. Über 600 Teile der Raumkapsel werden mit dem 3D-Drucker gefertigt. Die Experten entschieden sich aufgrund von einem besonders leistungsfähigem Kunststoff als Druckmaterial gegen den Metalldruck.
Die in China gegründete Hunan Farsoon Hi-Tech Co. Ltd. hat sich nun auch auf die Laser-Metall-Sinterung spezialisiert und für dieses spezielle 3D-Druck-Verfahren den Metalldrucker FS271M entwickelt. Mit dem neuen 3D-Drucker angesprochen werden Unternehmen der Medizin, Luftfahrt, Raumfahrt und Automobilindustrie.
Für den Nahen Osten und Nordafrika planen die Siemens AG, der Luft- und Raumfahrt-Hersteller Strata und die Fluggesellschaft Etihad Airways im Bereich des 3D-Drucks eine weitreichende Zusammenarbeit. Die Initiatoren des Pilotprojektes erwarten zahlreiche Vorteile, sehen aber vor allem in einem Punkt eine große Hürde.
Der 3D-Druck wartet bei der Produktion von leichten und hochwertigen Teilen mit zahlreichen Vorteilen auf. Diese machen sich auch die Studenten der Luftfahrttechnik an der Inholland Universität zu eigen und haben nun die beiden ersten voll funktionsfähigen Raketen vorgestellt.