27.11.2014, 15:17 Uhr | 0 |

3D-Druck im All Astronauten drucken erstmals Ersatzteile auf der ISS

NASA-Ingenieure haben auf der Internationalen Raumstation ISS erstmals in der Schwerelosigkeit einen 3D-Drucker installiert und erfolgreich getestet. Ergebnis des Probedruckes ist eine kleine Kunststoffplatte mit dem Aufdruck „Made in Space“. Sie dient als Testprodukt, damit die ISS-Besatzung künftig selbständig Ersatzteile herstellen kann und nicht auf eine Lieferung von der Erde warten muss. 

Der erste 3D-Druck der Geschichte
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Der erste 3D-Druck der Geschichte in der Schwerelosigkeit: Am 25. November fertigte die Crew der ISS diese Platte an.

Foto: NASA

Mit dem Frachtflug der Cygnus-Kapsel im September wurde der 3D-Drucker ins Weltall geschickt. Dort wurde er am 17. November 2014 vom Leiter der 42. Expedition auf der ISS Barry "Butch" Wilmore installiert und erfolgreich getestet. Der erste Druck gelang am 25. November mit der Herstellung eines Schildes mit dem Aufdruck „Made in Space“ und NASA. Das Schild wird nun am Gehäuse des 3D-Druckers Zero-G befestigt.

Das Schild ist der Beweis dafür, dass der 3D-Drucker des Unternehmens „Made in Space“ auch in der Schwerelosigkeit Ersatzteile drucken kann – Voraussetzung für einen dauerhaften Einsatz im Weltall. „Wenn der Drucker für Forschungsreisende wichtig ist, muss er in der Lage sein, seine eigenen Teile zu replizieren, damit er bei längeren Reisen zum Mars oder einem Asteroiden weiterarbeiten kann“, erklärt Niki Werkheiser, NASA-Projektleiterin für den 3D-Drucker.

Künftig wird sich die ISS-Besatzung somit selbständig mit Ersatzbauteilen versorgen können und muss nicht mehr auf die Versorgungsflüge von der Erde warten.

Herkömmlicher 3D-Drucker modifiziert

Basis für den 3D-Drucker im Weltall ist ein herkömmlicher Desktop-3D-Drucker, den die Firma „Made in Space“ so modifiziert hat, dass er in der Schwerelosigkeit eingesetzt werden kann. Handelsübliche 3D-Drucker funktionieren im Weltall nicht.

Zunächst bekam der Drucker ein Metallgehäuse mit eingelassenem Glasfenster, damit die Besatzung der ISS den Druck beobachten kann. „Wir haben ein System entwickelt, das unabhängig von dem Gravitationsfeld, in dem es druckt, funktioniert", beschrieb Marketingchef Grant Lowers dem Portal Golem.de im vergangenen Jahr.

Bevor der Drucker zu seinem Experiment ins All startete, testete der Hersteller „Made in Space“ ihn während mehreren Hundert Parabelflügen auf der Erde.

Der 3D-Drucker arbeitet nach dem Verfahren der Schmelzschichtung, auf Neudeutsch Fused Deposition Modeling (FDM). Dabei handelt es sich um ein Fertigungsverfahren, bei dem ein Gegenstand aus einem schmelzfähigen Kunststoff hergestellt wird. Im ersten Schritt wird ein Kunststoffdraht geschmolzen und durch eine Düse gedrückt.

Feste Haftung am Drucker

Kommandant Wilmore war erstaunt, als er am 25. November das fertige Schild aus dem Drucker nehmen wollte. Dies gestaltete sich nämlich schwieriger als erwartet. Das Schild war derart fest an der Produktionsfläche des Druckers befestigt, das es nur mit Mühe herausgenommen werden konnte. Das Kräfteverhalten zwischen den Flächen in der Schwerelosigkeit ist anders als auf der Erde.

Alle gedruckten Teile werden im nächsten Jahr auf die Erde zurückkehren. Hier wollen die NASA-Ingenieure diese genauer untersuchen und mit auf der Erde gedruckten Gegenständen vergleichen. Auch das unterschiedliche Kraftverhalten wollen die Forscher analysieren.  

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Von Petra Funk
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