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Erster Triebwerkstest mit gedruckten 3D-Bauteilen

Erster Triebwerkstest mit gedruckten 3D-Bauteilen

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Sie sind um 60 Prozent billiger als ihre herkömmlich gefertigten Vorgänger, halten hohen Temperaturen und Drücken stand und brauchen nur drei Wochen vom Produktionsbeginn bis zum Test: in einem Stück gedruckte, dreidimensionale Triebwerksteile.

Der Druckprozess wurde in jüngster Vergangenheit bereits vervollkommnet und ergab die angestrebte Zeit- und Kostenersparnis, doch bedurfte es noch der Tests unter normalen Betriebsbedingungen. Ingenieure des Marshall Space Flight Centers in Huntsville, Alabama, produzierten zwei Injektoren nach der neuen Technologie und verglichen sie zuerst bei Akustiktests mit herkömmlichen Bauteilen für das neue Space Launch System (SLS) der NASA. Dem folgten nun elf Brennversuche mit einer Gesamtdauer von 46 Sekunden, bei denen LOX (flüssiger Sauerstoff) und LOH (flüssiger Wasserstoff verbrannt wurden.

„Wir konnten bei den Prüfungen keinerlei Unterschiede zwischen den Bauteilen erkennen", sagte anschließend Sandra Elam Greene, welche die Tests beaufsichtigte und anschließende Inspektionen vornahm. „Unsere 3D-Bauteile arbeiteten hervorragend." Eine der von der Directed Manufacturing Inc. In Austin, Texas, produzierten Einspritzdüsen wurde inzwischen zum Stennis Space Center in Mississippi gebracht, wo Lebensdauertests stattfinden sollen.

Für traditionell gefertigte Injektoren benötigte man bislang eine sechsmonatige Bauzeit. Sie bestanden aus vier Einzelteilen, die mit fünf Schweißnähten miteinander verbunden wurden, und kosteten mehr als 10.000 US-Dollar pro Stück. Die neuen, einteiligen Baugruppen wurden in nur drei Wochen auf einem der modernsten 3D-Drucker aus Stahlpulver gefertigt und kosten weniger als 5.000 Dollar, einschließlich der geringen Kosten für notwendige Nacharbeiten und Computerscans für die Qualitätskontrolle.

Inzwischen arbeiten NASA-Spezialisten an weiteren Anwendungsmöglichkeiten für die Drucktechnologie. So will man beispielsweise künftig Werkzeuge an Bord der ISS mit dieser Technologie herstellen, und sogar Lebensmittel für Astronauten sollen „gedruckt" werden können.

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