Pulverbasierte additive Fertigung unter reduzierten Schwerkraftbedingungen

Abstract

3D-gedruckte Komponenten sind für zukünftige Raumfahrtmissionen eine wichtige Erfolgskomponente. Da sich im Vorfeld einer Missionen der Bedarf an Werkzeugen oder Ersatzteilen nicht absehen lässt, ist eine „on demand“ Prozess von großem Vorteil Im Projekt wird ein selbst entwickelter LSD Drucker mit Metallpulverbett verwendet. Die Besonderheit des Systems ist die Stabilisierung des Pulverbetts durch einen umlaufenden Luftstrom, der das Metallpulver unter reduzierten Schwerkraftbedingungen an der Druckplattform fixiert. Aufbauend auf den Erfahrungen aus früheren Parabelflugkampagnen wurde die Auftragseinheit optimiert. Eine verbesserte Version des „roller recoaters“ führte nicht zu einer bessere Schichtgüte, weshalb ein parallel erarbeitetes Konzept mit einer „honeycomb“ Struktur erprobt wurde. Der „honeycomb recoater“ trägt das Pulver flächig und mit einer leichten Vibration auf. Die Ergebnisse waren deutlich besser und konnten durch Variation der Wabenstruktur optimiert werden. Zusätzliche wurde ein Linienscanner eingebaut, der die aufgetragenen Pulverschichten messtechnisch erfasst und die Beurteilung der Qualität der Schichten objektiviert.