Meltio: additive Metallfertigung in der Luft- und Raumfahrtindustrie

Vor fast einem Jahr kam ein neuer Akteur der additiven Metallherstellung auf den Markt: Meltio. Diesem zwischen Las Vegas, USA und Spanien ansässigen Unternehmen ist es gelungen, die Technologien der Metallherstellung zu stärken, die in den letzten Jahren ein Wachstum von fast 80% verzeichneten. Bei dieser Gelegenheit spricht Brian Mathews, Chief Technology and Innovation Officer der Marke, mit uns über Meltios additive Metallfertigung in der Luft- und Raumfahrtindustrie und seine Projekte in diesem Bereich. Wie wichtig ist die Ankunft eines 3D-Metalldruckers im Weltraum? Was würde seine Ankunft für die Internationale Raumstation verändern?

Unter Ausnutzung des einjährigen Jubiläums der Einführung seiner Technologie 3E Metal Deposition, wird das Unternehmen an der virtuellen Veranstaltung ADDITIV digital World im Rahmen des Panels „Industrial focus: additive manufacturing in the aerospace sector“ teilnehmen. In diesem wird Meltio den Dialog mit großen Namen wie der NASA und Virgin Orbit führen.

3DN: Können Sie sich vorstellen und uns über Ihre ersten Erfahrungen mit dem 3D-Druck berichten?

Brian Matthews

Mein Name ist Brian Matthews, ich habe einen Postgraduierten-Abschluss in Kernphysik mit mehr als 23 Jahren Erfahrung in der Konstruktion und Analyse fortschrittlicher Kernkraftsysteme sowie in der fortschrittlichen Fertigung für eine breite Palette von Branchen und Anwendungen. Ich betrachte mich als erfolgreichen Unternehmer, der 2012 ein nukleares Beratungsunternehmen, 2015 ein vertikal integriertes Unternehmen für die additive Herstellung von Metall und 2019 ein globales Unternehmen für die additive Fertigung, Meltio, mitbegründet hat. Ich war als Chief Technology and Innovation Officer für Meltio tätig und überwache die F&E-, Sonderprojekte und Technologie-Inkubationsaktivitäten des Unternehmens. Ich besitze mehrere Patente im Zusammenhang mit der additiven Fertigung mit mehreren Lasern und habe als Rentabilitätsinvestor an mehreren bahnbrechenden Projekten im Zusammenhang mit dem 3D-Mikrogravitationsdruck mitgewirkt.

3DN: Wie kam es zu der Idee, Meltios Technologie zu entwickeln?

Nachdem ich mich zwei Jahrzehnte lang mit dem Entwurf und der Analyse fortschrittlicher Kernkraftsysteme befasst hatte, wurde mir klar, dass ohne eine schnelle, fortschrittliche und kostengünstige Fertigung, komplexe technische Projekte aufgrund der Komplexität der Fertigung und aus Kostengründen nicht realisiert werden können. Dies legte den Grundstein für die rasche Entwicklung des Interesses an fortschrittlicher additiver Fertigung. Nach einer umfassenden einjährigen Überprüfung des Stands der Technik im Jahr 2014/2015 ergab sich die Notwendigkeit und Gelegenheit, eine skalierbare fortschrittliche Fertigungstechnologie für Metallzusätze zu entwickeln. Die Anwendung des 3D-Metalldrucks auf Kernkraftsysteme war dagegen ein guter Ansatz, da die daraus resultierenden Technologiewerkzeuge wahrscheinlich schnell auf viele Branchen mit weniger Fertigungsbeschränkungen und -herausforderungen angewandt werden könnten.

Der Schlüssel zu Meltios Technologie liegt in seinem Multi-Laser-Kopf. | Bildnachweis: Meltio

3DN: Können Sie uns etwas über den ersten Ansatz von Meltios Metallfertigung in der Luft- und Raumfahrtindustrie erzählen?

Wie die Nuklearindustrie hat auch die Luft- und Raumfahrtindustrie ein ähnliches regulatorisches Umfeld und ähnliche Anforderungen an Normen und Standards sowie ähnliche Anforderungen in Bezug auf Werkstoffe, Geometrien und Teileabmessungen. Daher stellte die Luft- und Raumfahrtindustrie eine natürliche, für die Meltio-Technologie geeignete Anwendung dar.

Wir sind derzeit an mehreren Luft- und Raumfahrtprojekten beteiligt. Im Rahmen eines SBIR-Zuschusses haben wir die Fähigkeit der additiven Laserdrahtfertigung entwickelt und demonstriert, um das Fügen von Metallstrukturen und die Reparatur von Metalloberflächen im Weltraum zu ermöglichen.

3DN: Welche Bedeutung hat Ihrer Meinung nach die Einführung der additiven Metallfertigung in der Luft- und Raumfahrtindustrie?

Die Luft- und Raumfahrtindustrie stellt hohe Anforderungen an Materialien und Konstruktionseigenschaften, da die Teile oft oft mehrere Materialien und komplexe Geometrien umfassen. Daher wurde Meltios Technologie mit diesen Überlegungen im Hinterkopf entwickelt. Die Verfügbarkeit von skalierbarer Multimaterialtechnologie kann die Lieferzeit von Teilen erheblich verkürzen, die Konstruktion und Leistung von Luft- und Raumfahrtkomponenten (leichtere Teile mit komplexeren Materialien und höherer Leistung) verbessern und die Kosten senken.

3D-Metalldruck im Luft- und Raumfahrtsektor ermöglicht verbesserte Konstruktion und Leistung von Komponenten und Teilen | Bildnachweis: Meltio

3DN: Was sind Meltios Zukunftspläne in der Raumfahrtindustrie?

Wir haben vor kurzem ein innovatives Projekt gestartet, um die neue Kapazität der additiven Metallfertigung in der Mikrogravitations-Umgebung sowohl für Weltraum, als auch für terrestrische Anwendungen zu demonstrieren. Die additive Fertigung in Mikrogravitation ist sehr vielversprechend für Anwendungen, bei denen die Minimierung von Material bei der Herstellung von Teilen und Werkzeugen positiv mit der Reduzierung von Kosten und Einführungsrisiken korreliert ist. Die Umgebung der Mikrogravitation und die Eliminierung der durch die Schwerkraft angetriebenen physikalischen Prozesse bieten auch das Potenzial zur Herstellung von Teilen, Komponenten und Werkzeugen aus Metalllegierungen mit überlegenen Materialeigenschaften, die bei der terrestrischen Herstellung nicht erreicht werden können. Unsere Lösung für die Mikrogravitationsforschung ist der MELTIO 0GM-Drucker, ein kundenspezifischer Direct Metal Deposition (DMD) Express Drucker für Weltraumanwendungen, der ein schnelles, bedarfsorientiertes Drucken von Metallteilen in der begrenzten Ressourcenumgebung der Internationalen Raumstation ermöglicht. Die DMD-Technologie, auch bekannt als Direct Energy Deposition (DED), ist bekanntermaßen eine der vielseitigsten additiven Fertigungstechnologien, bei der Metalldraht auf ein Substrat aufgebracht und sofort mit einer Stromquelle (Laser) verschmolzen wird.

Zusätzlich zum orbitalen 3D-Druck unterstützt Meltio Anwendungsstudien für mehrere Kunden aus der Luft- und Raumfahrt, die daran interessiert sind, die Vorteile der schnellen, qualitativ hochwertigen und kostengünstigen Multimetall-Technologie der Marke zu nutzen.

MELTIO 0GM-Drucker wird das Drucken auf der Internationalen Raumstation ermöglichen | Bildnachweis: Meltio

3DN: Haben Sie ein paar letzte Worte für unsere Leser?

Es gibt mehrere interessante additive Fertigungslösungen auf dem Markt, und die jüngsten Trends deuten stark darauf hin, dass die additive Metallfertigung in der Luft- und Raumfahrtindustrie immer bedeutsamer werden wird. Meltio ist anders. Wir haben eng integrierte Technologien entwickelt, indem wir ein vollständig vertikal integriertes Fertigungsmodell eingeführt haben. Darüber hinaus ist es die einzige kommerziell verfügbare Lösung zur Herstellung von Teilen aus mehreren Materialien unter Verwendung sowohl von Metalldraht als auch von pulverförmigen Rohstoffen, unabhängig oder gleichzeitig, und ohne dass Änderungen an der Hardware erforderlich sind. Diese neuartige Technologie bietet beispiellose Möglichkeiten zur Verbesserung der Eigenschaften und Leistungen von Luft- und Raumfahrtkomponenten.

Informationen über Meltios Projekte und Technologie finden Sie hier.

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