Additive Fertigung für die Zukunft Vom 3D-Drucker ins All

Durch die Technologiesymbiose «Topologieoptimierung und additive Fertigung» gelangt eines der bisher längsten Metallteile aus einem industriellen 3D-Drucker bald in den Weltraum. Das neue Bauteil ist nur halb so schwer wie der Vorgänger und trotzdem leistungsfähiger.

Anbieter zum Thema

Kaiser Engineering GmbH

Urma AG Werkzeugfabrik

3D-MODEL AG

Ruag Space

Altair Engineering GmbH

mehr weniger

EOS GmbH Electro Optical Systems

weniger

mei. Altair hat kürzlich bekannt gegeben, dass Ruag Space in einem Pilotprojekt eine Antennenhalterung für einen Erdbeobachtungssatelliten gebaut hat, die nun in Zusammenarbeit mit den Ingenieuren von Altair ProductDesign komplett überarbeitet und für die Herstellung im industriellen 3D-Druckverfahren optimiert wurde. Ziel war es, das neue Aluminiumbauteil bei gleicher Festigkeit deutlich leichter zu machen und die Gestaltungsfreiheit, die das additive Fertigungsverfahren bietet, bestmöglich auszunutzen.

Mehr Gestaltungsfreiheit als bei klassischen CAD-Systemen

Für die Neuentwicklung und die Optimierung der Antenne verwendeten die Ingenieure von Altair die Optimierungssoftware «OptiStruct», mit der eine belastungsgerechte Materialverteilung sichergestellt werden konnte. Für die Konstruktion wurde das Tool «solidThinking Evolve» verwendet. Das «Surface Modeling Tool» ermöglicht durch seine Gestaltungsfreiheit im Gegensatz zu klassischen CAD-Systemen eine deutlich schnellere Umsetzung. So konnte der «Design Freeze» binnen vier Wochen nach Projektstart erfolgen. Das Design wurde anschliessend, ohne dass weitere Anpassungen erforderlich waren, im 3D-Druckverfahren hergestellt. So konnten, dank der Technologiesymbiose aus Topologieoptimierung und additiver Fertigung, bisher ungekannte Leistungsmerkmale hinsichtlich Gewicht und Steifigkeit erzielt werden.

Ganze Strukturen drucken

EOS, Spezialistin für industriellen 3D-Druck, trug das Wissen über den additiven Produktionsprozess bei und fertigte im Rahmen des Projektes die Aluminiumbauteile. Im Ergebnis war das fertiggestellte Bauteil nur halb so schwer wie das bisherige und gleichzeitig wesentlich steifer. Vor allem die Gewichtsersparnis ist in der Raumfahrt ein entscheidender Faktor, denn je leichter ein Satellit ist, umso kostengünstiger kann er ins All gebracht werden. Mit rund 40 Zentimeter Länge ist die Antennenhalterung eines der längsten jemals im Pulverbettverfahren hergestellten Metallbauteile. Derzeit wird die neue Halterung intensiven Tests unterzogen, um sie für den Einsatz im Weltall zu qualifizieren. Ende Jahr sollen diese Qualifikationstests abgeschlossen sein.

(ID:43050027)