NASA und ORNL haben mit Hilfe des 3D-Drucks einen Prototyp für ein Mondrover Rad erstellt

Dem Oak Ridge National Laboratory ist es gelungen, ein Rad für einen Mondrover nach einem Entwurf der NASA in 3D zu drucken. Dies war dank eines neu entwickelten und spezialisierten 3D-Druckers möglich, mit dem Teile speziell für die Weltraumforschung hergestellt werden. Das Rad für das Mondfahrzeug wird von der NASA getestet, um seine Leistung mit derjenigen der traditionell hergestellten Räder zu vergleichen, die derzeit an ihrem neuen Mondrover angebracht sind.

Die NASA bereitet seit einiger Zeit eine Operation vor, deren Ziel die Kartierung des Südpols des Mondes ist. Auch wenn es unwichtiger erscheinen mag als andere Projekte der Organisation, ist diese Kartierung doch ein entscheidender Faktor, um zu erfahren, wie das Wasser auf dem Mond verteilt ist. Sie wird also Aufschluss darüber geben, ob auf dem Mond genügend Wasser für die Besiedlung der Mondoberfläche durch Menschen gesammelt werden kann. Das Fahrzeug für diese Mission ist der Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER), der mit einem neuen Raddesign ausgestattet sein wird. Diese Räder wurden nach denselben Designvorgaben in 3D gedruckt, um direkt zu sehen, wie die additive Fertigung in Zukunft für diese Art von Projekt eingesetzt werden könnte.

Der Mondrover, den die NASA auf den Mond schicken will.

Die 3D-gedruckten Prototyp-Räder sind aus einer Nickellegierung hergestellt. Sie haben einen Durchmesser von mehr als 50cm, was für ein im Metallpulverbettverfahren hergestelltes Teil besonders groß ist. Darüber hinaus ist es durch den Einsatz der additiven Fertigung möglich, ein noch komplexeres Teil als das Original in nur 40 Stunden herzustellen, ohne zusätzliche Kosten oder Schwierigkeiten im Herstellungsprozess. Der einzige Nachteil ist das Gewicht, denn es wiegt 50% mehr als das Originalrad. Wenn es der NASA jedoch gelingt nachzuweisen, dass der 3D-gedruckte Prototyp genauso robust ist wie das Original, könnte die nächste Generation dieser Rover mit solchen Felgen ausgestattet werden.

Die Zukunft der 3D-Drucker, mit denen das Rad des Mondrovers hergestellt wurde

Peter Wang, der die Entwicklung neuer Laser-Pulverbett-Schmelzsysteme leitet, ist der festen Überzeugung, dass der verwendete Drucker einzigartig in seiner Fähigkeit ist, große Objekte gleichzeitig und kontinuierlich zu drucken. Der Drucker arbeitet mit zwei aufeinander abgestimmten Lasern und einer rotierenden Druckplatte. Wang stellt fest: „Dadurch wird die Produktionsrate bei gleicher Laserleistung drastisch erhöht. Wir kratzen nur an der Oberfläche dessen, was das System leisten kann. Ich glaube wirklich, dass dies die Zukunft des Laser-Pulverbettdrucks sein wird, insbesondere in großem Umfang und in der Massenproduktion.“

Prototyp eines 3D-gedruckten Rades für den NASA-Rover

Darüber hinaus hat diese Errungenschaft das Interesse am Druck anderer Teile geweckt. Brian Gibson, der Forscher, der das Projekt leitete, fügte hinzu: „Die additive Fertigung bietet die Flexibilität, dass man, wenn man das Ausgangsmaterial hat, jedes Ersatzteil herstellen kann, das man braucht, ob im Weltraum oder auf der Erde.“ Damit räumt er Zweifel an Gerüchten aus, wonach 3D-Drucker für den Mond oder den Mars in Erwägung gezogen werden, wobei die Möglichkeit besteht, dass diese Drucker lokale Rohstoffe vom roten Planeten oder vom Erdtrabanten für ihre 3D-Drucke verwenden würden. Hier können Sie mehr über das Projekt erfahren.

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 *Bildnachweise: Carlos Jones/ORNL, U.S. Dept. of Energy