Astronauten verbete­ren metaallegeringen

Patrick Marx

De Amerikaanse astronaut Douglas Wheelock staat, gekleed in een Nasa-overall, voor studenten van de technische universiteit in het Duitse Aken.

Hij vertelt ze dat hij zich steeds weer verbaast over de vindingrijkheid van materiaalonderzoekers die bijvoorbeeld de huid van het ruimtestation ontwikkelden: ‘De zon verwarmt de huid tot een paar honderd graden Celsius terwijl het deel in de schaduw juist een paar honderd graden onder nul is. Er zijn ook hotspots, plekken die door reflectie van zonlicht ruim driehonderd graden Celsius zijn. Tijdens een ruimtewandeling raakte ik zo’n plek aan. Terug in het ruimtestation bleek dat ik een derdegraads brandwond had. Het materiaal van het ruimtepak bleef echter onbeschadigd.’

 

Materialen ontwikkelen is de specialiteit van de faculteit voor metaalkunde waar Wheelock spreekt. De Duitse onderzoekers laten astronauten experimenteren met stollende metalen. Dr. Laszlo Sturz: ‘Zodra gegoten metaal stolt, vormen zich dendritische kristallen. Hoe fijner en dichter het netwerk van deze kristallen is, hoe steviger het metaal. Echter, de zwaartekracht veroorzaakt stromingen in de vloeistof die de kristallisatie hindert. We ontwikkelen een mathematisch model dat de invloed van stromingen op de kristallisatie beschrijft. We verfijnen dit model met de resultaten van experimenten met en zonder gewichtloosheid.’ Sturz verwacht dat het Akense computermodel over vijf jaar bruikbaar is voor industriële gietprocessen.

 

Het model helpt de stromingen te beïnvloeden met bijvoorbeeld magneetvelden. Vooral bij het gieten van complexe producten zoals een motorblok uit één stuk is dit van belang. Hoe beter de kristallisatie hoe lichter het product kan zijn. In Nederland is Corus in IJmuiden bij de Europese ruimte-experimenten betrokken.

Lees ook

Nieuws brief
* indicates required