Maanbodem voor ESA
Een skeletvloer voor het door ESA ondersteunde ontwerp voor een maanhabitat, dat is gemaakt door de vooraanstaande architecten Skidmore, Owings en Merrill en momenteel te zien is op de Biënnale van Venetië.
Dit prototype van een vloerprofiel is door MX3D in roestvrij staal 3D-geprint met behulp van de eigen MetalXL WAAM-software.
Het ontwerp van de structuur is afgestemd op efficiëntie, gebruik en constructiebeperkingen. Het vloeiende webpatroon is ontstaan uit een analyse van de spanningsverdeling en de optimalisatie van een continue topologie om de massa te verminderen en optimaal gebruik te maken van 3D-printproductiemethoden.
Het werd gedrukt met behulp van robotgestuurde 'wire arc additive manufacturing' uit roestvrij staal 308SLi en het duurde ongeveer 246 uur om te maken, met een totale massa van ongeveer 395 kg en een maximale diameter van ongeveer 4,5 m na montage.
Het totale vloerontwerp bestaat uit zes afzonderlijke segmenten die verticaal zijn geprint en vervolgens aan elkaar zijn gelast. De 3D-geprinte structuur wordt ondersteund door drie kolommen en draagt een reeks vloerpanelen.
"Het innovatieve vloerontwerp wordt ondersteund door kolommen in de wanden van de leefruimte, die uitkragen naar de omtrek en het midden", aldus Daniel Inocente, senior ontwerper bij SOM voor het onderzoek.
“We hebben gekeken naar de productiebeperkingen en onze analyse gebruikt om een webpatroon te interpoleren dat de hoekbeperkingen van de 3D-printers volgde. De dwarsdoorsnede en dikte werden ook geanalyseerd en gedifferentieerd om de totale massa te verminderen, met een verminderde dikte aan de buiten-/binnengrenzen.”
"Dit was een geweldige kans om samen met ESA en SOM het potentieel van onze technologie voor de fabricage van lichtgewicht metalen constructies te laten zien", legt Gijs van der Velden, CEO van MX3D, uit. "Het was een perfect project voor MX3D om zijn ervaring met het printen van topologisch geoptimaliseerde metalen constructies te benutten. Optimaal gebruik van materiaal is een bedrijfsdoelstelling bij MX3D, omdat – net als bij het ontwerpen van ruimtevaarttoepassingen – elke kilo die in een MX3D-ontwerp wordt bespaard, een directe winst oplevert voor de haalbaarheid van een project."
Advenit Makaya, Advanced Manufacturing Engineer bij ESA, zegt: “Dit is een opmerkelijke prestatie van MX3D, die het potentieel van deze additieve productietechniek voor een steeds groter wordend aantal ruimtevaarttoepassingen nog eens extra benadrukt. De ontwerpflexibiliteit en de mogelijkheid om de geprinte structuur te combineren met ingebouwde monitoringsystemen – zoals gedemonstreerd in de 3D-geprinte brug in Amsterdam – zijn het onderzoeken waard voor toepassingen in ruimtevaartstructuren.”
"Deze techniek zou ook kunnen worden overwogen voor de bouw ter plaatse van infrastructuur tijdens duurzame exploratiemissies, bijvoorbeeld door gebruik te maken van metaalhoudende grondstoffen afkomstig uit de lokaal beschikbare regoliet."
Thomas Rohr, hoofd van het Materials and Processes-team bij ESA, voegt hieraan toe: “De mogelijkheden van MX3D laten een inspirerende combinatie van techniek en kunst zien en zijn weer een mooi voorbeeld van hoezeer additive manufacturing al in onze samenleving is doorgedrongen. Voor ruimtevaarttoepassingen zorgen dergelijke technologieën niet alleen voor betere prestaties, maar kunnen ze ook leiden tot ongekende en baanbrekende ontwerpoplossingen.”
Dit prototype kon niet worden tentoongesteld op de Biënnale-show van SOM, getiteld 'Life Beyond Earth', maar toont de omvang van de vier verdiepingen tellende, half opgeblazen habitat die het bedrijf heeft ontworpen voor hun ontwerpstudie van toekomstige maanbewoning.
Lees meer over het ontwerp voor een maanbasis op de Biënnale van Venetië 2021.
Toch getuigt dit werk van de innovatiekracht bij MX3D ArtLab, de afdeling voor kunst en design van het gerenommeerde technologiebedrijf MX3D. ArtLab bevindt zich op het snijvlak van zware industrie en hoogwaardige esthetiek en maakt gebruik van eigen robotboogtechnologie om complexe metalen vormen tot leven te brengen. Als integraal onderdeel van MX3D profiteert het ArtLab-team van dezelfde industriële software en technische expertise die wordt gebruikt in wereldwijde infrastructuurprojecten, waardoor elke artistieke creatie zowel structureel solide als visueel indrukwekkend is.
Als u precies wilt weten hoe onze robotgestuurde 3D-metaalprinttechnologie een oplossing kan bieden voor uw dagelijkse technische uitdagingen, neem dan een kijkje op onze speciale pagina voor de architectuur- en bouwsector.
In dit gedeelte vindt u een uitgebreid overzicht van onze geprinte onderdelen en geavanceerde productieoplossingen die speciaal voor uw markt zijn ontworpen. Ontdek de structurele integriteit en geometrische vrijheid die onze technologie biedt. Klik op de onderstaande link voor toegang tot onze volledige bibliotheek met industriële toepassingen.
