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Enabling the 3D Printing of Metal Components in μ-Gravity

  • As humanity contemplates manned missions to Mars, strategies need to be developed for the design and operation of hospitable environments to safely work in space for years. The supply of spare parts for repair and replacement of lost equipment will be one key need, but in-space manufacturing remains the only option for a timely supply. With high flexibility in design and the ability to manufacture ready-to-use components directly from a computeraided model, additive manufacturing (AM) technologies appear extremely attractive. For the manufacturing of metal parts, laser-beam melting is the most widely used AM process. However, the handling of metal powders in the absence of gravity is one prerequisite for its successful application in space. A gas flow throughout the powder bed is successfully applied to compensate for missing gravitational forces in microgravity experiments. This so-called gas-flow-assisted powder deposition is based on a porous Building platform acting as a filter forAs humanity contemplates manned missions to Mars, strategies need to be developed for the design and operation of hospitable environments to safely work in space for years. The supply of spare parts for repair and replacement of lost equipment will be one key need, but in-space manufacturing remains the only option for a timely supply. With high flexibility in design and the ability to manufacture ready-to-use components directly from a computeraided model, additive manufacturing (AM) technologies appear extremely attractive. For the manufacturing of metal parts, laser-beam melting is the most widely used AM process. However, the handling of metal powders in the absence of gravity is one prerequisite for its successful application in space. A gas flow throughout the powder bed is successfully applied to compensate for missing gravitational forces in microgravity experiments. This so-called gas-flow-assisted powder deposition is based on a porous Building platform acting as a filter for the fixation of metal particles in a gas flow driven by a pressure difference maintained by a vacuum pump.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Andrea ZoccaORCiD, Jörg Lüchtenborg, T. Mühler, Janka Wilbig, Gunther Mohr, T. Villatte, Fabien LéonardORCiD, Gert Nolze, M. Sparenberg, J. Melcher, Kai HilgenbergORCiD, Jens GünsterORCiD
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Advanced Materials Technologies
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:5 Werkstofftechnik
5 Werkstofftechnik / 5.1 Materialographie, Fraktographie und Alterung technischer Werkstoffe
5 Werkstofftechnik / 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse
8 Zerstörungsfreie Prüfung
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.5 Röntgenbildgebung
9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:WILEY-VCH Verlag GmbH
Erste Seite:1900506
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:3D printing; Additive manufacturing; Laser beam melting; Parabolic flight; µ-gravity
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Additive Fertigung
DOI:10.1002/admt.201900506
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-492190
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:09.10.2019
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:09.10.2019
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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