Incus, un importante fornitore di soluzioni di produzione di metalli tramite litografia (LMM), ha annunciato il completamento con successo del suo progetto congiunto della durata di 18 mesi con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA), OHB System AG e Lithoz GmbH per testare il potenziale della stampa 3D e del flusso di lavoro senza sprechi nell’ambiente lunare. Il progetto, sponsorizzato dall’ESA e sviluppato da Incus e Lithoz GmbH sotto il coordinamento di OHB System AG in qualità di principale appaltatore, aveva l’obiettivo di studiare la fattibilità di elaborare metalli lunari di recupero (che potrebbero provenire dai detriti di vecchie missioni o vecchi satelliti) per produrre parti stampate di alta qualità utilizzando la manifattura additiva (AM), in particolare la produzione di metalli tramite litografia, tenendo anche conto della potenziale contaminazione in situ mediante l’uso di simulanti di regolite lunare.
L’obiettivo del progetto era sviluppare un processo sostenibile che utilizzasse le risorse lunari e i metalli di recupero riciclati, eventualmente contaminati dalla polvere lunare, per produrre parti di ricambio sul posto che potrebbero contribuire e migliorare l’insediamento umano sulla Luna. L’uso di risorse lunari e il riciclaggio di metalli di recupero sono fondamentali per la creazione di una base lunare sostenibile. La produzione di metalli tramite litografia è stata selezionata per la sua capacità di stampare utilizzando scarti di metallo riciclato e per la facilità e la sicurezza durante la stampa e la post-elaborazione.
La sfida più grande per la manifattura additiva lunare è l’ambiente lunare ostile, compreso l’atmosfera, la gravità, la temperatura, la radiazione e la potenziale contaminazione della polvere lunare. Tuttavia, la soluzione di stampa 3D di Incus, Hammer Lab35, è stata in grado di stampare polvere di titanio riciclata mantenendo una qualità adeguata delle parti. Le parti prodotte hanno dimostrato un alto livello di resistenza, paragonabile agli standard delle parti in titanio stampate tramite iniezione di metallo (1000-1050 MPa).
La tecnologia LMM utilizzata nel progetto può stampare metalli di recupero utilizzando un materiale di alimentazione pre-miscelato, senza polvere libera e dispersa e senza la necessità di alcuna struttura di supporto, offrendo un flusso di lavoro sostenibile senza sprechi. Il progetto includeva anche lo sviluppo di un legante ecologico e l’ottimizzazione delle fasi di pre- e post-elaborazione per stampare e testare diversi dimostratori per future applicazioni lunari.
I risultati del progetto hanno importanti implicazioni per il futuro dell’esplorazione spaziale e lo sviluppo di basi lunari sostenibili. “Questo progetto ha dimostrato che la tecnologia LMM è in grado di utilizzare polveri riciclate come materiale di alimentazione e di fornire un flusso di lavoro sostenibile senza sprechi”, ha dichiarato il CEO di Incus, il dott. Gerald Mitteramskogler. “Ci aspettiamo che ulteriori sviluppi nelle tecnologie di riciclaggio dei metalli apriranno la strada a materiali metallici con processi di sinterizzazione più stabili per l’ambiente lunare”.
Lo scenario ottimale del progetto per l’abitazione stampata in 3D sulla base lunare è paragonabile a quello terrestre, con una gravità ridotta e uno schermo di protezione dai raggi umani, garantendo che non siano necessarie modifiche o ridisegni significativi oltre alla riduzione delle dimensioni, del peso e del volume della stampante 3D. “Considerando la sfida di riportare gli esseri umani sulla Luna e costruire una base, l’utilizzo delle risorse in situ (ISRU) sta guadagnando un momento significativo. Progetti come questo, recentemente completato da Incus e dai partner del progetto, dimostrano che metodi di produzione come il LMM sono ottimi candidati per supportare tale impresa”, ha sottolineato la dott.ssa Martina Meisnar, ingegnere dei materiali e dei processi presso l’ESA.
“Questa collaborazione di successo ha dimostrato che le tecniche di AM basate sulla litografia sono tra i candidati più promettenti per rendere la stampa 3D nello spazio una realtà in futuro”, ha concluso il dott. Martin Schwentenwein, responsabile dello sviluppo dei materiali presso Lithoz.
“L’uso di risorse locali lunari, così come il riciclaggio di vecchi veicoli spaziali, sono essenziali per una base lunare sostenibile e indipendente dalla Terra. Attraverso questo progetto è stato dimostrato che la tecnologia LMM è in grado di utilizzare polveri riciclate come materiale di alimentazione. Inoltre, è stato dimostrato che le contaminazioni delle fonti di polvere utilizzando simulanti di regolite lunare sono gestibili, specialmente dal punto di vista del processo di stampa. Tenendo presenti questi aspetti, così come le future sfide già previste e anticipate, la ricerca e lo sviluppo in arrivo saranno in grado di continuare e aprire ulteriormente la strada verso un insediamento lunare sostenibile finalmente liberato dalla dipendenza dalla Terra”, ha dichiarato Francesco Caltavituro, ingegnere di sistema per il progetto presso OHB.
