Mondboden für die ESA
Ein Bodenskelett für das von der ESA unterstützte Mondhabitat, das von den führenden Architekten Skidmore, Owings und Merrill entworfen wurde und derzeit auf der diesjährigen Biennale in Venedig zu sehen ist.
Dieser Prototyp eines Bodenentwurfs wurde von MX3D unter Verwendung der firmeneigenen MetalXL-WAAM -Software in Edelstahl 3D-gedruckt.
Das glatte Stegmuster der Struktur wurde mit Blick auf Effizienz, Nutzung und Konstruktionseinschränkungen entwickelt. Es entstand aus der Analyse von Spannungskurven und der Optimierung einer kontinuierlichen Topologie, um die Masse zu reduzieren und die Herstellungsmethoden des 3D-Drucks optimal zu nutzen.
Er wurde mittels robotergestützter additiver Fertigung aus rostfreiem Stahl 308SLi gedruckt und benötigte etwa 246 Stunden für die Herstellung. Nach dem Zusammenbau hat er eine Gesamtmasse von etwa 395 kg und einen maximalen Durchmesser von etwa 4,5 m.
Die gesamte Bodenkonstruktion besteht aus sechs separaten Segmenten, die vertikal gedruckt und dann zusammengeschweißt wurden. Die 3D-gedruckte Struktur wird von drei Säulen getragen und enthält eine Reihe von Bodenplatten.
"Das innovative Bodendesign wird von Säulen in den Habitatwänden getragen, die zum Rand und zur Mitte hin auskragen", erklärt Daniel Inocente, SOM Senior Designer für die Studie.
"Wir haben uns die Herstellungsbedingungen angesehen und unsere Analyse genutzt, um ein Stegmuster zu interpolieren, das den Winkelgrenzen der 3D-Druckmaschinen folgt. Der Querschnitt und die Dicke wurden ebenfalls analysiert und differenziert, um die Gesamtmasse zu reduzieren - mit reduzierter Dicke an den Außen- und Innengrenzen.
"Dies war eine großartige Gelegenheit, das Potenzial unserer Technologie für die Herstellung von leichten Metallstrukturen gemeinsam mit der ESA und SOM zu zeigen", erklärt Gijs van der Velden, CEO von MX3D. "Es war ein perfektes Projekt für MX3D, um seine Erfahrung im Drucken von topologieoptimierten Metallstrukturen zu nutzen. Ein optimaler Materialeinsatz ist ein Unternehmensziel von MX3D, denn - genau wie bei der Entwicklung von Raumfahrtanwendungen - ist jedes reduzierte Kilo in einem MX3D-Design ein direkter Gewinn für die Machbarkeit eines Projekts."
Advenit Makaya, Advanced Manufacturing Engineer bei der ESA, sagt: "Dies ist eine bemerkenswerte Leistung von MX3D, die das Potenzial dieser additiven Fertigungstechnik für ein wachsendes Spektrum von Raumfahrtanwendungen weiter unterstreicht. Die Designflexibilität und die Möglichkeit, die gedruckte Struktur mit eingebetteten Überwachungssystemen zu kombinieren - wie bei der 3D-gedruckten Brücke in Amsterdam demonstriert - sind es wert, für Anwendungen in Weltraumstrukturen untersucht zu werden."
"Diese Technik könnte auch für den In-situ-Bau von Infrastrukturen während nachhaltiger Explorationsmissionen in Betracht gezogen werden, zum Beispiel durch die Verwendung von metallischen Rohstoffen aus dem lokal verfügbaren Regolith.
Thomas Rohr, Leiter des Teams Materialien und Prozesse bei der ESA, fügt hinzu: "Die Fähigkeiten von MX3D demonstrieren das inspirierende Zusammentreffen von Technik und Kunst und sind ein weiteres großartiges Beispiel dafür, in welchem Maße die additive Fertigung bereits in unserer Gesellschaft Einzug gehalten hat. Für Anwendungen in der Raumfahrt bieten solche Technologien nicht nur Leistungsverbesserungen, sondern können auch zu noch nie dagewesenen Designlösungen führen."
Dieser Prototyp konnte nicht auf der SOM-Biennale unter dem Titel "Life Beyond Earth" ausgestellt werden, zeigt aber den Maßstab des vierstöckigen, halb aufgeblasenen Habitats, das das Unternehmen für seine Designstudie einer zukünftigen Mondsiedlung entworfen hat.
Lesen Sie hier mehr über den Entwurf für den Lebensraum Mond auf der Biennale Venedig 2021
Dennoch zeugt diese Arbeit von der Innovationskraft des MX3D ArtLab, dem Kunst- und Designzweig des renommierten Technologieunternehmens MX3D. An der Schnittstelle zwischen Schwerindustrie und hochwertiger Ästhetik nutzt das ArtLab seine firmeneigene Roboter-Bogen-Technologie, um komplexe Metallgeometrien zum Leben zu erwecken. Als integraler Bestandteil von MX3D profitiert das ArtLab-Team von derselben industrietauglichen Software und dem gleichen technischen Know-how, die auch bei globalen Infrastrukturprojekten zum Einsatz kommen, und stellt so sicher, dass jede künstlerische Kreation ebenso strukturell solide wie visuell beeindruckend ist.
