Unternehmen aus verschiedenen Bereichen der industriellen Produktion stellen Kooperationsprojekte vor, die den Mehrwert von Synergieeffekten für die beteiligten Partner anschaulich verdeutlichen. Die Neuentwicklung eines Antennenträgers für einen Erdbeobachtungssatelliten wird eines der Highlights auf der Messe sein, was Konstruktion und Entwicklung anhand Additiver Fertigung schlüssig werden lässt, um damit neue Wege der Industrialisierung zu gehen.

Im Rahmen des Pilotprojektes kooperierten die Unternehmen RUAG, Altair und EOS bei der Neuentwicklung eines Antennenteils für den Satelliten Sentinel 1 und entwickelten eine überarbeitete Halterung, die für die Herstellung im industriellen 3D-Druckverfahren optimiert wurde.

Ziel war es, das neue Aluminium Bauteil bei gleicher Festigkeit deutlich leichter zu machen und die Gestaltungsfreiheit, die das Additive Fertigungsverfahren bietet, bestmöglich auszunutzen. Im Ergebnis ist das fertig gestellte Bauteil beinahe 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.

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. Derzeit wird die neue Halterung intensiven Tests unterzogen, um sie für den Einsatz im Weltall zu qualifizieren. Ende des Jahres sollen diese Qualifikationstests abgeschlossen sein.

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 Laser Sintering hergestellt.

Bei diesem  Additiven Fertigungsverfahren 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-Drucktechnologie hat enormes Potenzial für den Bereich der Raumfahrttechnologie, so dass es zukünftig 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.

Das Gemeinschafts-Projekt wird am 26. November auf der EuroMold 2014 im Rahmen des CAE Forums bei dem Symposium "Additive Manufacturing Design & Engineering" vorgestellt.

Zentrales Thema ist dort: Wie man das volle Potential der Additiven Fertigung mit einem Paradigmenwechsel in der Konstruktion und Entwicklung erschließen kann.

Das Symposium wird die gesamte Prozesskette aus allen Blickwinkeln (OEM, Herstellung und Forschung) betrachten, Einblick in aktuelle Forschungs- und Entwicklungsprojekte gegeben und einen direkten Austausch mit Experten bieten.

Das Symposium ist kostenlos, es wird jedoch um Anmeldung gebeten. Agenda und Infos auf finden Sie auf www.altair.de  Anmeldeseite.