Prima stampa 3D in metallo sulla Stazione Spaziale
Una piccola curva a S depositata nell'acciaio inossidabile liquefatto equivale a un gigantesco passo avanti per la produzione in orbita: si tratta della primissima stampa 3D in metallo a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, che ha avuto luogo nei giorni scorsi a bordo del laboratorio Columbus dell'ESA.
"Questa curva a S è una linea di prova che conclude con successo la messa in servizio della nostra stampante 3D in metallo," spiega il responsabile tecnico dell'ESA Rob Postema.
"Il successo di questa prima stampa, insieme ad altre linee di riferimento, ci vede pronti a stampare parti complete in un prossimo futuro. Siamo arrivati fin qui grazie al grande impegno del team industriale guidato da Airbus Defence and Space SAS, del Cadmos User Support Centre in Francia, da cui le operazioni di stampa sono supervisionate da terra, così come dal team ESA."
Sébastien Girault, membro del team del consorzio leader Airbus aggiunge: "Siamo molto felici di aver eseguito la primissima stampa 3D in metallo a bordo della ISS: la qualità è proprio come l'abbiamo immaginata!"
Il dimostratore tecnologico della stampante Metal 3D Printer è stato sviluppato da un team industriale guidato da Airbus - che cofinanzia anche il progetto - nell'ambito di un contratto con la Direzione dell'Esplorazione Umana e Robotica dell'ESA.
Ha raggiunto la ISS a gennaio. L'astronauta dell'ESA Andreas Mogensen ha quindi installato il carico utile di circa 180 kg nel Draw Rack Mark II europeo, parte del modulo Columbus dell'ESA.
Il design della stampante Metal 3D Printer si basa su un filo di acciaio inossidabile inserito nell'area di stampa, che viene riscaldata da un laser ad alta potenza, circa un milione di volte più potente di un puntatore laser standard. Quando il filo si immerge nella vasca di fusione, l'estremità del filo si fonde in modo che il metallo venga aggiunto alla stampa.
Il processo di stampa è supervisionato interamente da terra. Tutto ciò che l'equipaggio a bordo deve fare è aprire una valvola di azoto e sfiato prima che inizi la stampa. Per motivi di sicurezza, la stampante opera all'interno di una scatola completamente sigillata, impedendo la fuoriuscita di calore o fumi in eccesso.
Quattro forme sono state scelte per successiva stampa in 3D in scala reale, che saranno successivamente riportate sulla Terra per essere confrontate con le stampe di riferimento realizzate a terra nelle normali condizioni di gravità.
L'ingegnere dei materiali dell'ESA Advenit Makaya, della Direzione di Tecnologia, Ingegneria e Qualità dell'ESA, ha fornito consigli per il progetto: "Due di queste parti stampate saranno analizzate nel Laboratorio Materiali e Componenti Elettrici dell'ESTEC nei Paesi Bassi, per aiutarci a capire se la microgravità prolungata ha un effetto sulla stampa di materiali metallici. Gli altri due andranno al Centro Europeo Addestramento Astronauti e all'Università Tecnica della Danimarca, DTU."
Uno degli obiettivi dell'ESA di futuro sviluppo è creare un'economia circolare dello spazio e riciclare i materiali in orbita per consentire un migliore utilizzo delle risorse, come dare nuova vita a componenti di vecchi satelliti trasformandoli in nuovi strumenti o strutture. Una versione operativa di questa stampante 3D in metallo eliminerebbe la necessità di inviare uno strumento tramite un lancio, e consentirebbe agli astronauti e alle astronaute di stampare le parti necessarie in orbita.