La NASA ha adottato una forma particolare di stampa 3D per realizzare alcuni dei componenti metallici più articolati del nuovo vettore SLS che, nei piani dell'agenza spaziale americana, servirà a supporto di nuove esplorazioni verso Marte e la fascia degli asteroidi. Più in dettaglio, la forma di stampa 3D adottata si chiama SLM (Selective Laser Melting) ed è stata identificata dalla NASA come "il futuro del maufacturing".
A impiegare la "stampa" con SLM è il Marshall Space Flight Center di Huntsville, che sta lavorando alla realizzazione dello Space Launch System (SLS), un vettore destinato a portare materiali, set di esperimenti e anche astronauti oltre l'orbita terrestre, prima verso la fascia degli asteroidi e poi su Marte. Il primo test del SLS dovrebbe avvenire tra cinque anni circa.
Un primo esempio di componente metallico realizzato dalla NASA con il SLM
Il Selective Laser Melting è una tecnologia di origine tedesca che prevede la fusione di polvere metallica con un laser ad alta energia. Si parte dal modello CAD tridimensionale dell'oggetto che si vuole realizzare e lo si "affetta" in strati di qualche decina di micron, un po' come in una TAC virtuale. L'oggetto fisico viene assemblato strato per strato partendo da questi dati: uno strato finissimo di polvere metallica viene steso in un ambiente chiuso e controllato; il laser ad alta potenza colpisce la polvere seguendo i contorni della specifica "fetta" del modello CAD; l'energia del laser fa fondere la polvere che si solidifica in metallo "concreto". Fatto questo strato, si deposita nuova polvere metallica che serve a realizzare lo strato sovrastante, il quale risulterà fuso con quello appena realizzato. Strato dopo strato, si assembla tutto l'oggetto voluto.
Il vantaggio del Selective Laser Melting è che permette di realizzare in un blocco unico componenti che hanno una struttura interna anche complessa. Questo porta una maggiore affidabilità del componente, perché riduce o annulla del tutto i punti di vulnerabilità, e conseguentemente di tutto il progetto che adotta quel componente (in questo caso il SLS). Un secondo vantaggio sta nella velocità di produzione: con il Selective Laser Melting il tempo necessario a generare le parti complesse passa da mesi a settimane, in alcuni casi a giorni.
La resistenza dei componenti realizzati in SLM si testerà in un propulsore J-2X come questo
Alcuni componenti realizzati con il Selective Laser Melting saranno testati montandoli nel motore a razzo J-2X, che sarà uno dei propulsori principali del SLS (i test ovviamente avverranno a terra). L'obiettivo è confermare la validità del Selective Laer Melting e utilizzarlo per produrre alcuni componenti per il primo volo di test del SLS, nel 2017.