3D-Drucker machen aus Marsstaub Ersatzteile
Mischung aus Regolith und einer Titanlegierung - Erfolgreiche Simulation auf der Erde geglückt
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Marsoberfläche: Aus dem Staub lassen sich Ersatzteile herstellen (Foto: Wikilimages, pixabay.com) |
Pullman (pte022/08.09.2022/11:30)
Forscher der Washington State University http://wsu.edu setzen bei Ersatzteilbedarf für Raketen und Werkzeuge auf dem Mars auf additive Fertigung. Sie nutzen eine Mischung aus Regolith, ein Material, das auch auf dem Mars in großen Mengen vorhanden ist, und einer Titanlegierung. Die Regolith-Anteile schwanken zwischen fünf und 100 Prozent.
Marsstaub ausreichend
Während die Teile mit fünf Prozent Regolith eine hohe Festigkeit aufweisen, sind jene aus 100 Prozent Regolith spröde und rissig. Dennoch wären selbst Materialien mit hohem Marsgehalt nützlich bei der Herstellung von Beschichtungen, um Geräte vor Rost oder Strahlenschäden zu schützen. Auf derartigen Missionen ist 3D-Druck unbedingt nötig. Wir können schließlich nicht alles von der Erde aus hochtransportieren. Und wenn wir etwas vergessen haben, können wir nicht zurückkommen, um es zu holen", sagt Amit Bandyopadhyay.
Der Materialwissenschaftler hat seine Versuche mit zerkleinertem Mondgestein gestartet, aus dem er in additiver Fertigung Bauteile für die US-Weltraumagentur NASA http://nasa.gov herstellte. Mittlerweile verfügt die Internationale Raumstation über 3D-Drucker, um benötigte Materialien experimentell herzustellen, allerdings aus Materialien, die von der Erde stammen.
Höhere Festigkeit als Titan
Bandyopadhyay und seine Doktoranden Ali Afrouzian und Kellen Traxel haben aus simuliertem Mars-Regolith und der Titanlegierung ein feines Pulver hergestellt. Titan ist ein Metall, das wegen seiner Festigkeit und Hitzebeständigkeit gern für Bauteile verwendet wird, die im All eingesetzt werden. Ein Hochleistungslaser erhitzt das Pulver auf über 2.000 Grad Celsius, sodass es flüssig wird und sich mit der Unterlage verbindet. So entstanden Schicht für Schicht die Bauteile in der gewünschten Form. Es hat sich gezeigt, dass sie bei einem Mischungsverhältnis von fünf Teilen Regolith und 95 Teilen Titanlegierung bessere Eigenschaften haben als Bauteile aus reinem Titan.
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