3D-Metalldrucker in Schwerelosigkeit möglich?

Es scheint, als wäre eine Weltraumumgebung nicht nur möglich, sondern sogar von Vorteil - wenn auch nicht unbedingt für dieses spezielle Gerät.

Sowohl aufgrund der Schwerkraft, die unerwünschte Spannungen einführt, die die Konstruktion voluminöser als nötig machen (alle strukturellen/beweglichen Teile in der Schwerkraft müssen ihr eigenes Gewicht tragen, abgesehen von der Überwindung der erforderlichen Trägheit) und mit dem allgegenwärtigen hochwertigen Vakuum - der Prozess soll funktionieren Hochvakuumbedingungen.

Die Kühlung wird schwieriger, ebenso wie die Kühlung im Weltraum - gute aktive Radiatoren würden eine Notwendigkeit werden. Das ist eine zusätzliche Schwierigkeit, aber kein unüberwindbares Problem. Außerdem standardmäßige Weltraumvorbereitung der gesamten Mechanik und Elektronik - Strahlenhärtung (oder Abschirmung), Schutz gegen Kaltverschweißung usw.

Was mit diesem speziellen Gerät nicht funktioniert, ist die Schwerkraft-Pulverabscheidung.

Die eine Kanone wird stationär 1.159 m über der Bauplattform aufgestellt. Ein Sensor-Aufnahmering wird an einem 12-kg-Pulverbehälter mit Schwerkraftzufuhr direkt über der Bauoberfläche mit 2 befestigten Pulverwischerblättern angebracht, wobei verschiebbare geschlitzte Platten verwendet werden, um das Pulver freizusetzen. Ein zweiter Pulverbehälter versorgt den 12-kg-Pulverbehälter durch Schwerkraft.

Dies funktioniert offensichtlich nicht in der Mikrogravitation; selbst wenn die Trichter auf andere Weise beschickt werden, funktioniert die Pulverabscheidung und Nivellierung durch die Abstreifer nicht; es hängt davon ab, ob sich das Pulver aufgrund der Schwerkraft absetzt (und das Vakuum verhindert, dass es mit den Luftströmen fliegt). Es müssten alternative Mittel verwendet werden. Zu den Möglichkeiten gehören das Sputtern von bereits erhitztem Metall zum Sintern bei Kontakt / Aufprall, das elektrostatische Niederhalten, das Einbringen einer kleinen Zentrifugalbeschleunigung durch Drehen des Geräts, das Kombinieren der Abscheidung mit dem Schweißen, indem ein schmaler Pulverstrahl direkt über die Oberfläche geheizt wird, oder etwas anderes bedeutet noch zu entwerfen.

Offensichtlich wird es die ganze Schwierigkeit der Logistik geben, die den Prozess umgibt:

• Vorbereitung der Rohstoffe für den Druck (vom meteoritischen Eisen bis zum 3D-druckfertigen Pulver ist es ein langer Weg),

• Materialbeschaffung und Transport,

• Montage und Lieferung fertiger Produkte (oder Transport des Geräts und der Materialien an den Ort, an dem die Produktion benötigt wird),

• andere kleinere Prozesse mit Materialien, die wir für selbstverständlich halten (viel Druckluft, um das ungesinterte Pulver von einem fertigen Teil wegzublasen?)

... Und am Ende sind dies und die oben erwähnte "Standard-Vorbereitung für den Weltraum" die größten Hindernisse - ab "bald" können wir ein Proof-of-Concept-Gerät herstellen, das eine Solarzelle im Weltraum drucken wird. Um etwas tatsächlich praktisch Nützliches herzustellen, beispielsweise um eine ständig wachsende Weltraumkolonie mit Zellen zu versorgen, würde man mindestens mehrere Jahrzehnte benötigen. Es gibt unzählige dieser "kleinen Details", alle sind kritisch, alle ziemlich schwierig, alle ziemlich kostspielig, erfordern moderate Mengen an Recherche und eine enorme Menge an intelligenter Technik und Mühe, plus den damit verbundenen Berg von Geld, und sind die ultimative Antwort auf "warum tun wir es noch nicht."