3D-Druck in der Schwerelosigkeit
Additive Fertigung auf Parabelflügen erfolgreich getestet.
Jens Günster und Harald Müller von der TU Clausthal und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung BAM haben in 8000 Metern Höhe 3D-Druck-Experimente unter den Anziehungskraft-Bedingungen von Mond und Mars durchgeführt. Für Günster war es schon ein bekanntes Szenario: als der Flug im Airbus A310 zwischen 7600 und 8500 Höhenmetern plötzlich für mehr als zwanzig Sekunden in die Schwerelosigkeit überging. Wie bereits in den Jahren 2017 und 2018 nahm der Materialwissenschaftler auch in 2021 an einer Parabelflug-Kampagne teil.
Im Rahmen eines Forschungsprojektes mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt setzte Günster dabei eine Versuchsreihe zum Thema additive Fertigungsverfahren, genauer 3D-Druck in der Schwerelosigkeit fort. Mit an Bord war ein Drucker von der Clausthaler Firma DHM Prüfsysteme. In einem Labor der Universität hatte das Team die Experimente vorbereitet. Später in der Erdatmosphäre wurden Drucker, Software und Druckprozess dann unter den Anziehungskraft-Bedingungen von Mond und Mars getestet. Diese Gravitationskräfte werden durch bestimmte Flugmanöver erreicht. So kann die Marsgravitation für rund dreißig Sekunden simuliert werden.
Unter Bedingungen wie im Weltall haben die Clausthaler beispielsweise erfolgreich getestet, wie sich ein Schraubenschlüssel per 3D-Druck herstellen lässt. Die Ergebnisse der Experimente können Astronauten bei zukünftigen Weltraummissionen helfen, wenn sie Ersatzteile herstellen müssen. Der Airbus bietet Platz für zehn bis dreizehn verschiedene Experimente und deren Teams. Daneben sei geschultes Personal an Bord, das die Wissenschaftler absichere, erläuterte Günster. „Teilweise lasten bei den Manövern bis zu 2 g auf uns“, so der Clausthaler. Bei den jeweils sechs Stunden andauernden Flügen werden bis zu 31 Parabelmanöver absolviert. Dieses Programm wird an mehreren Tagen wiederholt, so dass es für die Beteiligten mit einer großen körperlichen Belastung einhergeht.
TU Clausthal / JOL
