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.
Das Unternehmen RS Components hat eine Infografik erstellt, auf der interaktiv und sehr anschaulich 33 Wege dargestellt werden, wie 3D-Drucker unsere Welt verändern. Die neuesten Entwicklungen des 3D-Druckverfahrens werden vorgestellt und es wird gezeigt, wo überall die 3D-Drucker im häuslichen aber auch professionellen Bereich zum Einsatz kommen.
Diese NASA forscht weiter daran, die sich stetig verbessernden Möglichkeiten der 3D-Drucker für eigene Zwecke einzusetzen. In einem laufenden Projekt testet die US-Weltraumbehörde Raketenteile aus dem 3D-Drucker.
Das amerikanische Unternehmen RedWorks arbeitet derzeit an einem Projekt, mit dem man der Mensch die nächsten „Grenzen“ überschreiten soll. Der Bau von Häusern durch 3D-Drucktechnologie auf dem Mars ist dabei das oberste Ziel.
Zwei amerikanische Raumfahrtunternehmen vereinen sich, um 3D-Drucktechnologien auch im Weltraum zu nutzen. Made In Space und NanoRacks LLC planen so den Zusammenbau von Satelliten außerhalb der Erde.
Das britische Unternehmen Reaction Engines Ltd. ist auf Triebwerke für Weltraumfahrzeuge spezialisiert und seit kurzem auch an 3D-Drucktechnologien interessiert – und das aus gutem Grund.
In einem Forschungszentrum, der chinesischen Luft- und Raumfahrt, wurden mittels der 3D-Druckertechnologie spezielle Bauteile eines Raumanzugs gedruckt. Die chinesischen Forscher sind davon überzeugt auf diese Art und Weise die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Raumanzüge zu erhöhen.
Die United Launch Alliance (ULA), verantwortlich für die Startdienste verschiedener Trägerraketen, setzt zukünftig auf die Zusammenarbeit mit dem 3D-Drucker-Hersteller Stratasys. Bei einem ersten Projekten konnte die Anzahl benötigter Bauteile von 140 auf 16 gesenkt werden. Die Baukosten sanken so um 57 Prozent.
Nach zwei Jahren Forschung ist es der Geschäftsdivision der Airbus Group, Airbus Defence&Space in Großbritannien gelungen Satellitenkomponente mit dem 3D-Drucker herzustellen, die für die nächste britische Raumfahrtmission einsatzbereit sind.
Die 3D-Drucktechnologie macht vor nichts halt und erst recht nicht vor der Raumfahrtforschung. Aus diesem Grund ruft die NASA zu einer neuen Mission und fordert alle Kreativköpfe und Weltraum-Fanatiker dazu auf, mithilfe von 3D-Druckern Satelliten herzustellen, die auf der nächsten Weltraumfahrt eingesetzt werden sollen.
Der von der NASA auf der Raumstation ISS eingesetzte 3D-Drucker hat sein erstes Werkzeug gedruckt – eine Ratsche. Das Werkzeug wurde zunächst von CAD-Experten der NASA entworfen und anschließend die CAD-Datei zur ISS gesendet. Die Fertigung erfolgte direkt an Board der ISS mit dem 3D-Drucker.
Nachdem die NASA seinen ersten 3D-Drucker im Weltall erfolgreich in Betrieb genommen hat, berichtet nun auch der chinesische Hauptauftragnehmer für das chinesische Raumfahrtprogramm CASC von der erfolgreichen Entwicklung eines 3D-Druckers für den Einsatz in der Schwerelosigkeit.
Die Europäische Weltraumagentur ESA (European Space Agency) hatte im Jahr 2004 eine Sonde zum Kometen 67P entsendet. Die Sonde Rosetta passierte den Himmelskörper in zehn Kilometer Entfernung und nahm dabei Dutzende Fotos auf. Basierend auf den Fotos wurde nun eine Datei erstellt mit der interessierte Anwender den Kometen mit einem 3D-Drucker ausdrucken können.
Die US-Weltraumbehörde NASA wird im Rahmen einer Frachtmission einen ersten 3D-Drucker zur internationalen Raumstation ISS schicken. Der 3D-Drucker wird Teil der Frachtmission SpaceX-4 sein und noch vor dem 19.September 2014 bei den Astronauten der Raumstation … „NASA benennt Startdatum für ersten 3D-Weltraumdrucker“ weiterlesen
Die US-Weltraumbehörde NASA hat auf ihrem Youtube-Kanal ein Video veröffentlicht, das den Test eines Raketentriebwerks zeigt, bei dem wichtige Bauteile aus einem 3D-Drucker stammen. In Huntsville (Alabama) wurden zwei Raketensysteme für jeweils fünf Sekunden auf … „NASA testet Raketentriebwerk aus dem 3D-Drucker“ weiterlesen
Die NASA veröffentlichte jetzt eine Reihe 3D-Modellen von Objekten für das Weltall. Die für den 3D-Druck geeigneten STL-Dateien von Astronauten, Satelliten, Kratern, Raumsonden oder Asteroiden können kostenlos heruntergeladen werden. Wir haben uns einmal den Asteroiden … „NASA veröffentlicht kostenlose 3D-Modelle von Objekten aus dem Weltraum“ weiterlesen
Mit dem CubeSat KySat-2 ist ein Satellit erfolgreich ins All gestartet. Verschiedene Bauteile des Satelliten wurden mit einem 3D-Drucker gefertigt. Das Projekt entspringt einer Zusammenarbeit aus einem Non-Profit-Konsortium und verschiedener Universitäten.
In den USA haben Ingenieure der Unternehmen Lockheed-Martin und RedEye zwei Kraftstofftank-Simulatoren mit einem 3D-Drucker hergestellt. Sie wollen damit die additive Fertigung im Raumfahrzeugbau testen und Kraftstofftanks für Raumfahrzeuge langfristig optimieren. 3D-Druck in der Raumfahrt/ … „Raumfahrt: Ingenieure bauen Weltraum-Kraftstofftanks mit 3D-Drucker“ weiterlesen
Das NASA-Projekt ATHLETE umfasst im Kern einen sechsfüßigen Roboter der ursprünglich dafür entworfen wurde, um die Mondoberfläche zu erforschen. Mit den jüngsten technischen Fortschritten im 3D-Druck plant die NASA nun den Roboter als 3D-Drucker umzubauen um ATHLETE für neue Aufgaben einzusetzen: Zur Errichtung einer Mondbasis im 3D-Druckverfahren.
Bereits 2012 heuerte die NASA das Startup-Unternehmen „Made in Space“ an, um einen 3D-Drucker für das Weltall herzustellen. Die Aufgabe schien zunächst aufgrund der außergewöhnlichen Gegebenheiten im Weltall als unmöglich. Nun testete die NASA den ersten 3D-Drucker für das Welltall erfolgreich. Und man plane schon weiter: Auch Nahrung und ganze Raumschiffe sollen zukünftig im Weltall „gedruckt“ werden.
„Zukunft und Visionen“ gehen oft Hand in Hand mit „Raumfahrt und Weltall“. Die Forscher, Techniker und Entwickler der Raumfahrtbehörden stehen dabei immer wieder vor der großen Herausforderung, Technologien zu entwickeln, welche die Arbeit der Astronauten im Weltall erleichtern. Diesmal ist es anders. Die NASA will ihren Astronauten 3D-Drucker ins Weltall schicken.