Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
10.11.2014

Euromold 2014: Satellitenteil aus dem 3D-Drucker

An der Werkzeug- und Formenbau-Messe Euromold, die vom 25. bis 28. November in Frankfurt/M. stattfindet, stellen Unternehmen aus verschiedenen Bereichen der industriellen Produktion Kooperationsprojekte vor, die den Mehrwert von Synergieeffekten für die beteiligten Partner verdeutlichen. Die Neuentwicklung eines Antennenträgers für einen Erdbeobachtungssatelliten wird eines der Highlights der Messe sein. Dieses Produkt belegt den Erfolg einer derartigen Zusammenarbeit und zeigt beispielhaft auf, wie Konstruktion und Entwicklung das Potenzial der Additiven Fertigung ausschöpfen.

Im Rahmen des Pilotprojektes kooperierten die Unternehmen Ruag, Altair und EOS bei der Entwicklung eines Antennenteils für den Satelliten Sentinel 1 und entwickelten eine überarbeitete Halterung, die für die Herstellung im industriellen 3D-Druckverfahren optimiert wurde. Ziel war, das neue Aluminium-Bauteil bei gleicher Festigkeit deutlich leichter zu machen und die Gestaltungsfreiheit, die die Additive Fertigung bietet, bestmöglich auszunutzen. Das fertige Bauteil nur etwa halb so schwer wie das bisherige und gleichzeitig wesentlich steifer. Die Gewichtsersparnis ist in der Raumfahrt ein entscheidender Faktor, denn je leichter ein Satellit ist, destso kostengünstiger kann er ins All gebracht werden.

Die von Ruag Space, Europas führendem Zulieferer von Produkten für die Raumfahrt, gebaute Antennenhalterung wurde dabei von Altair, Anbieter von Simulationstechnologien, überarbeitet und für die Herstellung im industriellen 3D-Druckverfahren optimiert. EOS, Technologie- und Marktführer im industriellen 3D-Druck, fertigte im Rahmen des Projektes die Aluminium-Bauteile auf seiner neuen Maschinengeneration EOS M 400. Mit rund 40 cm Länge ist die Antennenhalterung eines der längsten jemals im Pulverbett-Verfahren hergestellten Metallbauteile, das sich auf den Weg ins All macht.

Für die Neuentwicklung und die Optimierung der Antenne verwendete Altair die Optimierungssoftware OptiStruct, für die Konstruktion wurde das Tool SolidThinking Evolve verwendet. Das Surface Modeling Tool ermöglichte eine schnelle Umsetzung. So konnte der Design Freeze binnen vier Wochen nach Projektstart erfolgen. Das Design wurde zusammen mit EOS auf die Additive Fertigung hin optimiert und mittels Lasersintern hergestellt. Bei diesem Additiven Verfahren wird ein Pulver schichtweise aufgetragen und in der gewünschten Form verbunden, indem es durch einen Laserstrahl an den entsprechenden Stellen geschmolzen wird. Dank der Technologiesymbiose aus Topologieoptimierung und Additiver Fertigung, konnten bisher ungekannte Leistungsmerkmale hinsichtlich Gewicht, Steifigkeit und Langlebigkeit erzielt werden.

Die 3D-Drucktechnik hat enormes Potenzial für den Bereich der Raumfahrttechnik, so dass es künftig wohl möglich sein wird, ganze Satellitenstrukturen im 3D-Druck zu erstellen. Baugruppen, die heute noch getrennt gefertigt werden, beispielsweise Kabelbäume, Reflektoren oder Heizrohre, können dann direkt in die Strukturelemente integriert werden.

www.euromold.com

www.altair.de

 

 





Antennenhalter für den Erdbeobachtungssatelliten Sentinel 1. (Bild: Euromold)