Additive Verfahren optimieren Satelliten

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In einem Arbeitsgang

Die Wahl fiel auf die additive Metall-Fertigungstechnologie von EOS. Titan war damit als bewährter Werkstoff weiterhin nutzbar. Das Verfahren ermöglicht es zudem, das Design der Bauteile einfach anzupassen. Otilia Castro Matías, bei Airbus Defence and Space für den Bereich der Antennen zuständig, erklärt: «Die von uns gefundene Lösung bringt zwei Vorteile: Einmal konnten wir die Herstellung selbst optimieren. Darüber hinaus haben wir das Design verbessert, sodass das gesamte Werkstück in einem Arbeitsgang komplett gefertigt wird. ‹Aus einem Guss› sozusagen, auch wenn es technisch genau das Gegenteil dieser althergebrachten Technik ist.»

Nachdem das Design festgelegt war, folgte die bewährte Vorgehensweise: Die Ingenieure spielten die 3D-Baupläne aus der CAD-Software in die Fertigungsmaschine – eine «Eosint 280 M» – und starteten den Fertigungsprozess: Ein Laserstrahl schmilzt und härtet dabei das eingebrachte Metallpulver Schicht für Schicht und punktgenau aus. Material, das nicht zur Herstellung des Werkstücks benötigt wird, kann für die Fertigung weiterer Teile wiederverwendet werden.

Vorteile ohne Abstriche

Die neuen Bauteile erfüllen alle Erwartungen der Verantwortlichen. An erster Stelle steht die verbesserte Temperaturbeständigkeit im Gesamtkonstrukt, die nun die gesteckte Spanne von 330 Grad bei einer Krafteinwirkung von 20 Kilonewton problemlos auf Dauer übersteht. Zudem konnten die spanischen Raumfahrtexperten die Fertigungszeit der Halteklammern bei der Montage der Einspeisungs- und Subreflektor-Anordnung um fünf Tage verkürzen.

Für den Zusammenbau der drei pro Satellit benötigten Haltevorrichtungen benötigt man nun weniger als einen Monat. «Diese Verbesserungen reduzieren thermisch bedingte Ausfälle während der Qualifikationstests ganz erheblich. Die Kosten für Weltraumaktivitäten sind relativ hoch, und darum ist es umso wichtiger, jede Hardware so gut wie möglich gegen Fehlschläge abzusichern», ergänzt Castro Matías. «Das Additive Fertigungsverfahren hat uns messbare Vorteile bei projektkritischen Aspekten gebracht, ohne dass wir an anderer Stelle Abstriche hätten machen müssen. Keine Kompromisse also – das hören Ingenieure selten, aber gern.» Neben den technischen Vorteilen liessen sich auch die angestrebten Kostensenkungen in die Realität umsetzen: Die Ersparnis allein bei der Fertigung beträgt mehr als 20 Prozent. Darüber hinaus haben die Ingenieure das Bauteil erfolgreich auf Diät gesetzt: Etwa 300 Gramm beträgt der Gewichtsvorteil, pro Satellit also ein knappes Kilogramm. <<

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