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Additive Fertigung 3D-Druck-Objekte für den Einsatz im All

| Redakteur: Beate Christmann

Die Technologieunternehmen Stratasys, Lockheed Martin und Phoenix Analysis & Design Technologies entwickeln 3D-Druck-Objekte für den Weltraumeinsatz. Mehr als 100 gedruckte thermoplastische 3D-Bauteile sollen künftig auf der Raumsonde Orion der Nasa zum Einsatz kommen, wo sie unter Extrembedingungen bestehen müssen.

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Im Raumfahrzeug Orion der Nasa sollen künftig thermoplastische 3D-gedruckte Bauteile verbaut werden, die von den Technologieunternehmen Stratasys, Lockheed Martin und Phoenix Analysis & Design Technologies entwickelt wurden.
Im Raumfahrzeug Orion der Nasa sollen künftig thermoplastische 3D-gedruckte Bauteile verbaut werden, die von den Technologieunternehmen Stratasys, Lockheed Martin und Phoenix Analysis & Design Technologies entwickelt wurden.
(Bild: Stratasys/Lockheed Martin Corporation )

Flugkörper im Weltraum müssen Extrembedingungen trotzen können. Jedes einzelne Bauteil, das im All bestehen soll, sollte folglich entsprechende Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit sowie eine sehr hohe mechanische Belastbarkeit aufweisen. Unter diesen Voraussetzungen arbeiten die Technologieunternehmen Stratasys, Phoenix Analysis & Design Technologies (Padt) und Lockheed Martin Space, nach eigener Aussage, an der Konstruktion von 3D-Druckobjekten für eine Orion-Mission der Nasa.

Anspruchsvolle Test- und Validierungsverfahren der Nasa

„In der Raumfahrt sind extrem leistungsfähige Materialien gefragt, die den strengsten Herstellungsverfahren der Branche unterliegen. Die Integrität und Reproduzierbarkeit der Teile ist unerlässlich und muss den anspruchsvollen Test- und Validierungsverfahren der Nasa standhalten“, erklärt Scott Sevcik, Vice President of Manufacturing bei Stratasys, die Herausforderung des Projekts.

Orion ist das Raumfahrzeug der Nasa, das Fracht und Astronauten zur ISS, auf den Mond und darüber hinaus befördert. Der nächste Testflug mit der Bezeichnung Exploration Mission-1 (EM-1) wird eine unbemannte Mission sein, bei der der Flugkörper Tausende von Kilometern am Mond vorbeifliegen wird. Auf ihrem darauf folgenden Flug, der EM-2, wird die Orion ebenfalls zum Mond fliegen. Doch diesmal sollen zum ersten Mal seit 1972 wieder Astronauten an Bord sein. Dabei werden laut Plan mehr als 100 thermoplastisch 3D-gedruckte Produktionsbauteile zum Einsatz kommen, die gemeinsam von Lockheed Martin, Stratasys und Padt entwickelt wurden.

Mechanischen, chemischen und thermischen Anforderungen gerecht werden

Die geforderten Konstruktionsteile fertigt das Additive Manufacturing Lab von Lockheed Martin in Zusammenarbeit mit Padt. Die Kooperationspartner nutzen dafür 3D-Drucker und Materialien von Stratasys. Mit Materialien wie Ultem 9085 und dem auf Polyetherketonketon (Pekk) basierenden und antistatischen Antero, können nach Ansicht der Hersteller die wichtigsten Anforderungen der Nasa an 3D-gedruckte Bauteile in Bezug auf ihre mechanischen, chemischen und thermischen Eigenschaften erfüllt werden.

„Durch die Partnerschaft konnten wir konsistente und reproduzierbare 3D-Drucke fertigen, die nicht nur im Prototyping, sondern auch in der Produktion eingesetzt werden“, zeigt sich Brian Kaplun, Manager of Additive Manufacturing bei Lockheed Martin Space, erfreut. Lockheed Martin sei demnach zudem einer der ersten, der einen Thermoplast für ein unverzichtbares Bauteil direkt außen an der Andockluke der Orion verwendet. Das komplexe Bauteil besteht aus sechs einzelnen 3D-gedruckten Komponenten, die miteinander zu einem Ring an der Außenseite des Fahrzeugs verbunden werden.

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