Fra en rumstation flere hundrede kilometer over Jordens overflade er der – som DTU-professor og ekspert i rumfartsteknologi John Leif Jørgensen pointerer – lang vej til værkstedet, hvis man pludselig mangler en reservedel, man ikke har tilgængelig. En metal-3D-printer kan vise sig at være løsningen på præcis den udfordring.
Netop derfor skal folkene på Huginn-missionen med den danske astronaut Andreas Mogensen i spidsen afprøve en helt ny printer på ISS. Printeren er udviklet til formålet af den europæiske flyproducent Airbus for den europæiske rumorganisation, ESA. ”Sådan en printer kan så lave præcis de dimser, man har brug for deroppe,” fortæller John Leif Jørgensen.
I printeren er en dyse, som sprøjter en tråd af rustfrit stål ud. En laserstråle smelter tråden, mens printeren kører i det valgte mønster og opbygger det objekt, printeren er indstillet til.
”Teknisk set er det stort set bare en lille svejsetråd, som man smelter fast med en laserstråle. Men den vil gøre det muligt at lave komplicerede objekter langt fra en konventionel produktionshal,” siger professoren.
Turen til ISS vil give Airbus vigtig indsigt i, hvilke ændringer der måtte være nødvendige for at gøre printeren klar til at fremstille reservedele i rummet i større skala.
Viden om forskelle giver vigtig indsigt
I projektet vil astronauterne printe nogle eksemplarer af en nøje udvalgt godt 5 cm høj figur. Forskere på DTU vil lave tilsvarende print på Jorden. Når Huginn-besætningen vender retur, vil forskerne lave nøjagtige målinger af de to printede modeller for at afgøre, hvilke forskelle der er mellem dem.
”Når du laver ting på Jorden, er de påvirket af tyngdefeltet. Det betyder, at de bliver anderledes på tværledden end på højdeledden. Tyngdefeltet gør også, at ting oftest bliver varmet og kølet forskelligt, når du bearbejder dem, hvorved der opstår interne spændinger, som får materialer til at slå sig. Fraværet af tyngdekraft på ISS vil gøre, at spændinger i de printede figurer minimeres,” forklarer John Leif Jørgensen.
En kortlægning af forskellene på objekter printet på Jorden og i rummet vil hjælpe forskerne med bedre at besvare grundlæggende spørgsmål om, hvordan metaller opfører sig under forskellige termiske og mekaniske påvirkninger.
Denne dybere indsigt i materialefysikken vil bl.a. kunne bruges til at reducere den sikkerhedsmargin, producenter af metalobjekter her på Jorden opererer med – og dermed mindske ressourceforbruget, forklarer John Leif Jørgensen:
”Mange fly bliver f.eks. bygget stærkere end nødvendigt, fordi vi ikke ved, præcis hvordan materialerne opfører sig. Det gør sig for den sags skyld også gældende med biler og cykler og så videre. Så man vil kunne presse mere ud af de materialer, vi bruger i samfundet i dag, hvis man på forsvarlig vis kan reducere sikkerhedsmarginen og gå tættere til grænsen.”
