SpaceX 3D-Druck bis zur letzten Grenze

Die Raumfahrtfirma SpaceX will in den nächsten Jahren Astronauten ins All bringen und mit einer innovativen Technologie, dem 3D-Druck, in die letzte Zwickmühle vorstoßen.

Das in Kalifornien ansässige Unternehmen SpaceX nutzt die additive Fertigung, wie man es auch aus dem 3D-Druck kennt, um die Notfallraketen auf seinem neuen bemannten Dragon-Raumschiff zu bauen. Die Kapsel, bekannt als Dragon Version 2, ist SpaceX's Eintritt in den Wettbewerb der NASA für kommerzielle bemannte Raumfahrzeuge, um Astronauten von und zur Internationalen Raumstation zu befördern.

SpaceX schickte Anfang dieses Jahres sein erstes 3D-gedrucktes Teil in den Weltraum. Der Teil, ein Hauptventilator für Raketenmotoren, flog an Bord von SpaceX am 6. Januar mit einer Falcon 9-Rakete, die den kommerziellen Telekommunikationssatelliten Thaicom 6 in den Orbit beförderte. Das Ventil flog in einem der Merlin 1D-Triebwerke der Rakete. [3D-Druck im Raum: Eine neue Dimension (Fotos)]

"Die Mission war das erste Mal, dass SpaceX ein 3D-gedrucktes Teil geflogen hat, wobei das Ventil erfolgreich mit flüssigem Hochdruck-Sauerstoff, unter kryogenen Temperaturen und starken Vibrationen betrieben wurde", schrieben die Vertreter von SpaceX in einer Erklärung.

Das Konzept des 3D-Drucks im Weltraum hat in der Industrie in den letzten Monaten große Aufmerksamkeit erfahren. Die NASA plant, in diesem Jahr einen 3D-Drucker der kalifornischen Firma Made in Space an die Raumstation zu schicken, und die Europäische Weltraumorganisation hat darüber nachgedacht, 3D-Teile für den Bau von Mondbasen zu verwenden. Trotz dieser Pläne sagte ein kürzlich veröffentlichter Bericht des Nationalen Forschungsrats, dass die Technologie noch in den Kinderschuhen steckt und dass die Materialwissenschaften hinter der Herstellung im Weltraum kaum verstanden werden.

SpaceX hat drei Jahre damit verbracht, die schnell wachsende Technologie zu evaluieren, insbesondere für die Dragon-Sonde. Eine 3D-gedruckte SuperDraco-Triebwerkskammer, die im Rettungssystem eingesetzt wird, bestand Ende 2013 einen Schusstest bei voller Schubkraft.

"Durch den Druck der Kammer wurde die Vorlaufzeit im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitung um eine Größenordnung verkürzt - der Weg vom ersten Konzept zum ersten Hotfire war etwas mehr als drei Monate", so SpaceX-Vertreter.

Das 3D-Ventil in den Raketentriebwerken der Falcon 9 wird ebenfalls effizienter hergestellt, SpaceX wird hinzugefügt. Nach umfangreichen Tests ist das 3D-Teil jetzt zertifiziert, neben regelmäßig hergestellten Materialien zu fliegen.

"Im Vergleich zu einem traditionell gegossenen Teil hat ein gedruckter Ventilkörper eine überlegene Festigkeit, Duktilität und Bruchfestigkeit mit einer geringeren Variabilität der Materialeigenschaften", erklärten Unternehmensvertreter. "Der [Ventil] Körper wurde in weniger als zwei Tagen gedruckt, verglichen mit einem typischen Gusszyklus, gemessen in Monaten."