3D-printing in space

Gastblog: NASA gaat 3D-printen

Door: Hansvg

3D-printen wordt steeds populairder. Met speciale spuitmondjes in de printer worden laagjes materiaal op de juiste plaatsen aangebracht. Alle laagjes in de goede volgorde levert een geprint voorwerp op. Het principe wordt nu al in de industrie en in de thuismarkt gebruikt om onderdelen te maken.

In de ruimte
Ook voor de ruimtevaart biedt het 3D-printen grote mogelijkheden. Tot op de dag van vandaag zijn ruimtemissies afhankelijk van leveranties vanaf de aarde om bepaalde onderdelen te vervangen. En dat is lastig, de nieuwe voorraad is niet om de hoek verkrijgbaar en het aantal vluchten vanaf aarde naar het ISS, het Internationale Ruimtestation, zijn beperkt. Het zou heel wat kosten en moeite besparen, als astronauten zelf eenvoudige onderdelen zouden kunnen produceren. Om van de tijdsbesparing nog maar niet te spreken.

Project van NASA
NASA, de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie, is met bovenstaande problematiek van start gegaan. In 2013 kondigde NASA plannen aan, het ISS zou moeten worden voorzien van 3D-printapparatuur. De eerste 3D-printer zou in 2014 bij het ISS afgeleverd moeten worden.

Lastig
Nu 3D-printers op aarde ingeburgerd beginnen te raken, lijkt het allemaal vrij eenvoudig. Toch heeft NASA aan dit project een hele kluif. Een 3D-printer op aarde maakt gebruik van zwaartekracht. De printer print eenvoudigweg laagjes, die met behulp van die zwaartekracht netjes op hun plaats blijven. In de ruimte werkt dit anders. Door het ontbreken van de zwaartekracht zal er iets op gevonden moeten worden om de gespoten druppeltjes materiaal in de juiste plaats in het te printen object te krijgen én te houden.

Investering
De nieuwe apparatuur moet ervoor zorgen, dat er minder materiaal van en naar de ruimte getransporteerd hoeft te worden. Dat levert al meteen een besparing op. Dit werk tweeledig: enerzijds door niet steeds nieuwe onderdelen te hoeven aanleveren, anderzijds door het zoveel mogelijk recyclen van de basismaterialen. Om dit allemaal mogelijk te maken, investeert NASA elk jaar zo’n 130 miljoen dollar. Maar het is de bedoeling, dat het systeem ook geld gaat terugverdienen. Misschien kopen we over een paar jaar producten, waarop te lezen staat ‘made in space’.