우주에서의 금속 재활용: Incus는 달 생활을 위한 3D 프린팅의 새로운 길을 제시합니다.

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Lithoz의 역동적인 자회사인 Incus는 우주에서의 3D 프린팅에 대한 흥미진진한 도약을 통해 리소그래피 기반 금속 제조(LMM)가 어떻게 달에서 지속 가능한 삶의 미래가 될 수 있는지 보여주는 18개월 프로젝트를 성공적으로 마무리했습니다. 유럽 ​​우주국(ESA), OHB System 및 모회사인 Lithoz와 협력하여 Incus는 지구와 전혀 다른 환경인 달 표면에서 3D 프린팅 및 폐기물 제로 프로세스 영역을 탐구했습니다.

오스트리아 비엔나에 본사를 둔 Incus는 고성능 금속 적층 제조(AM) 분야의 선두주자입니다. 판도를 바꾸는 LMM 기술은 재활용 금속 폐기물로 인쇄하며 혹독한 달 조건에서 지속 가능한 프로세스를 위한 유망한 후보입니다. 이번 공동 프로젝트는 달의 고철과 자원을 고품질의 인쇄 부품으로 전환하여 달에서 직접 예비 부품을 생산하는 것을 목표로 합니다. 이 전략은 ISRU(현장 자원 활용)라는 개념과 일치합니다. ISRU는 연료, 건축 자재 생성, 이 경우 예비 부품 제작과 같은 지속적인 임무를 지원하기 위해 우주에서 사용 가능한 재료를 활용하는 것을 목표로 합니다. 쉽게 사용할 수 있는 것을 활용함으로써 우주 승무원은 우주 임무의 비용과 복잡성을 크게 줄이고 지구 너머에 인간이 지속적으로 존재할 수 있는 길을 열 수 있습니다.

ESA 인쇄 부품

“본질적으로 달 쓰레기를 귀중한 자원으로 바꾸는 것을 상상해 보십시오. 이 프로젝트는 LMM 기술을 사용하는 것이 가능할 뿐만 아니라 실용적이라는 것을 보여주었습니다. 공급 원료로 재활용 분말을 사용하고 지속 가능한 제로 폐기물 작업 흐름을 제공합니다.”라고 Incus CEO Gerald Mitteramskogler는 말하며 달 환경을 위한 금속 재활용 기술의 추가 발전을 기대합니다.

희박한 대기와 중력, 극한의 온도, 방사선, 잠재적인 달 먼지 오염 등 가혹한 달 환경으로 인한 까다로운 장애물에 직면한 Incus의 3D 프린팅 솔루션인 Hammer Lab35가 그 상황에 부응했습니다. 인쇄용 재활용 티타늄 분말을 사용하여 생성된 부품은 금속 사출 성형 티타늄 부품의 표준과 동등한 강도를 나타냈습니다.

LMM 기술의 강력한 예인 Incus의 Hammer Lab35가 중심 무대에 올랐습니다. 2019년 Formnext에서 처음 출시된 이 제품은 이후 포르츠하임 대학교 귀금속 기술 연구소와 같은 다양한 기관에서 성능을 예리하게 관찰하고 테스트하면서 지속적인 개발을 진행해 왔습니다. 그 기능은 200g 미만의 부품 크기에 대한 미세한 형상 해상도, 우수한 표면 미적 및 견고한 기계적 특성으로 확장됩니다. 또한 시간당 최대 100입방cm의 인쇄 속도와 35미크론(μm)의 측면 해상도를 자랑하므로 달에서의 제조에 이상적인 도구입니다.

인커스 해머 랩35

프로젝트 발전의 일환으로 LMM 기술은 미리 혼합된 공급원료를 사용하여 고철에서 프린팅할 수 있는 능력을 보여주었으며, 루스 파우더 및 지지 구조의 필요성을 우회하고 친환경적이고 폐기물 없는 작업 흐름을 예고했습니다. 이 프로젝트에는 미래의 달 응용 프로그램을 위한 다양한 시연 장치를 인쇄하고 테스트하기 위한 녹색 바인더 개발과 전처리 및 후처리 단계 최적화가 야심차게 포함되었습니다.

ESA의 재료 및 프로세스 엔지니어인 Martina Meisnar는 달 기지의 3D 프린팅 서식지에 대한 프로젝트의 최적 시나리오가 중력이 감소하고 인간 수준의 방사선 차폐 기능을 갖춘 지구와 유사하다고 강조했습니다. 그녀는 “인류를 달에 다시 데려오고 기지를 건설한다는 과제를 고려할 때 ISRU는 상당한 추진력을 얻고 있습니다. 최근 Incus와 프로젝트 파트너가 완료한 이와 같은 프로젝트는 LMM과 같은 제조 방법이 그러한 노력을 지원할 유망한 후보임을 보여줍니다.”

리소그래피 기반 금속 제조 공정

Lithoz의 재료 개발 책임자인 Martin Schwentenwein은 “이 성공적인 협력을 통해 우리는 리소그래피 기반 AM 기술이 미래에 우주에서의 3D 프린팅을 현실화할 수 있는 가장 유망한 후보 중 하나라는 것을 보여주었습니다.”라고 결론지었습니다.