El auge de la impresión 3D de metal en órbita

En agosto de 2024, un logro innovador en la Estación Espacial Internacional (ISS) revolucionó el campo de la fabricación de metales: utilizó con éxito la tecnología de impresión 3D para piezas de chapa fabricadas en el espacio por primera vez. Esta hazaña no sólo marca un salto significativo en la fabricación espacial, sino que también allana nuevos caminos para futuras misiones de exploración espacial y producción y mantenimiento orbitales.

Liderada por la Agencia Espacial Europea (ESA), esta misión pionera ha demostrado la viabilidad de imprimir piezas metálicas en un entorno de microgravedad. La impresora 3D de metal, desarrollada por Airbus y sus socios con financiación de la ESA, llegó a la ISS en enero de 2024, con el objetivo principal de explorar la posibilidad de imprimir piezas metálicas en un entorno tan singular.

Las misiones de exploración espacial tradicionales requieren que todas las piezas se produzcan en la Tierra y se transporten a la órbita, un proceso costoso y logísticamente complejo. La aplicación de la tecnología de impresión 3D de metal permite a los astronautas fabricar potencialmente herramientas, piezas e incluso piezas de repuesto directamente en órbita, ahorrando tiempo, reduciendo costos y mejorando la autosuficiencia de las misiones espaciales, especialmente para las misiones a largo plazo.

Debido a los efectos de la microgravedad, la fabricación espacial es mucho más compleja que la fabricación en la Tierra. Los métodos de fabricación tradicionales dependen de la gravedad para posicionar los materiales y guiar el flujo del proceso, y en un entorno de microgravedad, el comportamiento de procesos como la deposición de metal fundido es impredecible. Los ingenieros tuvieron que desarrollar nuevas estrategias y tecnologías para adaptar el proceso de impresión 3D a estas condiciones desafiantes. La ISS proporcionó una plataforma de prueba única para estos desafíos y el desarrollo de soluciones viables.

Después de que la impresora llegó a la ISS, el astronauta Andreas Mogensen desempeñó un papel clave en la instalación de la máquina. La seguridad era la principal prioridad del proyecto, y la impresora estaba sellada para evitar que gases o partículas nocivas escaparan a la atmósfera de la ISS. Este proceso también incluyó un control cuidadoso del entorno interno de la impresora para minimizar los riesgos durante la operación.

El proceso real de impresión 3D comenzó con la deposición de acero inoxidable. A diferencia de las impresoras 3D de escritorio tradicionales que utilizan filamentos de plástico, esta impresora utiliza alambre de acero inoxidable fundido por un láser de alta potencia, que calienta el alambre de metal a más de 1200°C y lo deposita capa por capa sobre una plataforma móvil.

A mediados de julio de 2024, el equipo había impreso con éxito 55 capas, lo que marcó la finalización de la mitad de la primera muestra. Este logro presagia el inicio de la llamada "fase de crucero", donde el equipo pudo acelerar el proceso de impresión. Estas optimizaciones han hecho que el funcionamiento de la impresora sea más eficiente, aumentando el tiempo de impresión diario de 3,5 horas a 4,5 horas.

La aplicación exitosa de la tecnología de impresión 3D en metal no sólo proporciona mayor flexibilidad y autosuficiencia para las misiones espaciales sino que también tiene un profundo impacto en el campo de metalurgia y manufactura. Esta tecnología se puede utilizar para fabricar de todo, desde repuestos hasta grandes estructuras en el espacio, apoyando la exploración y colonización a largo plazo de otros planetas. A medida que la tecnología continúa avanzando y mejorando, podemos esperar más innovaciones y avances en el campo de la fabricación espacial a través de la impresión 3D en metal.