Incus: LMM-metaalprinten kansrijk voor toekomstige nederzetting op de maan
Lithography-based Metal Manufacturing beloftevolle techniek voor recycled schroot
Lithography-based Metal Manufacturing (LMM) is een van de meest beloftevolle 3D printtechnieken om in de toekomst op de maan spare parts te 3D printen van schroot van eerdere missies naar deze planeet en materialen die op de maan voorhanden zijn. Dat concluderen de deelnemers aan een 18 maanden durend onderzoeksproject met ESA . Hierin is de LMM technologie van Incus getest om afvalvrij metalen onderdelen te 3D printen in een ruwe omgeving.
“Dit project toont aan dat de LMM-technologie in staat is om gerecycled poeder als grondstof te gebruiken en een duurzame zero-waste workflow te bieden,” zegt Incus CEO Gerald Mitteramskogler. Dat waren twee van de doelstellingen van het project, waarna verder naast de ESA ook Lithoz en OHB System hebben deelgenomen.
ESA-project met partners toont potentieel aan van lokaal 3D printen met schroot van oude maanmisses
Duurzaam zero-waste AM-proces
Het ultieme doel van het project was om een duurzaam proces te ontwikkelen dat gebruik maakt van grondstoffen van de maan en gerecycled schroot, vervuild door maanstof, om ter plekke reserveonderdelen te produceren voor toekomstige nederzettingen van mensen. Lithografie-gebaseerde metaalproductie is gekozen vanwege de mogelijkheid om te printen met gerecycled metaalafval en het gemak en de veiligheid tijdens het printen en de nabewerking. De grootste uitdaging voor additive manufacturing op de maan is de ruwe omgeving, waaronder de atmosfeer, zwaartekracht, temperatuur, straling en de mogelijke vervuiling door maanstof.
Titanium onderdelen net zo sterk als MIM-delen
De Incus 3D printer Hammer Lab35 heeft aangetoond dat je gerecycled titaniumpoeder kunt 3D printen met behoud van de juiste kwaliteit. De geproduceerde onderdelen hadden een sterkte die vergelijkbaar is met de normen voor metalen spuitgiet titanium onderdelen (1000-1050 MPa). Het gebruik van schroot van eerdere missies naar de maan en lokaal aanwezige materialen is volgens Francesco Caltavituro, System Engineer voor het project bij OHB, wezenlijk wil je duurzame en aarde-onafhankelijke bases creëren op de maan. Hij zegt: “Met dit project is aangetoond dat de LMM-technologie gerecycled poeder als grondstof kan gebruiken. Verder zijn de verontreinigingen van de poederbronnen door het aardse materiaal dat onder andere chemisch is aangepast om maanregoliet te benaderen, beheersbaar, vooral vanuit het perspectief van het printproces.” Deze resultaten zullen volgens hem met toekomstige ontwikkelingen en onderzoek de weg open naar nederzettingen op de maan, die niet afhankelijk zijn van de aanvoer van grondstoffen vanaf de aarde.
Met de klok mee: de Hammer Lab35 van Incus; enkele geprinte onderdelen. Incus CEO Mitteramskogler en onder een van de onderdelen die in het project zijn vervaardigd.
Nieuw groen bindmiddel ontwikkeld
Het project, waarvoor Incus het initiatief heeft genomen, is gesponsored door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA. De LMM-technologie van het Oostenrijkse Incus kan 3D printen op basis van schroot met behulp van vooraf gemengde grondstoffen, zonder vrij en los poeder en zonder de noodzaak van supportstructuren. Hierdoor ontstaat er geen afval tijdens het printproces. Het project omvatte ook de ontwikkeling van een groen bindmiddel en de optimalisatie van voor- en nabewerkingsstappen om verschillende demonstrators voor toekomstige toepassingen op de maan te printen en te testen. “We verwachten dat verdere ontwikkelingen in metaalrecyclingtechnologieën de weg zullen vrijmaken voor metaalmaterialen met meer gevestigde sinterprocessen voor de maanomgeving”, besluit Incus CEO Mitteramskogler.
