Aus dem Drucker ins All

technology report online, Oktober 2015

Eine materialtechnische Revolution bahnt sich an: Widerstandsfähige Steuerdüsen für Satelliten kommen in Zukunft aus dem 3D-Drucker. Ein Meilenstein für das Heraeus Start-up 3D Printing!

Satellitendüse
Satellitendüse aus 3D-druckfähigem Edelmetallpulver von Heraeus.

Extreme Bedingungen für kleine Steuereinheiten

Über 1250 °Celsius, über 600 Zündungen ohne Verschleiß- oder Ermüdungserscheinungen – an sich etwas völlig Normales für hochkomplexe Steuerdüsen in Satellitentriebwerken. Aber die Steuerdüse, die jüngst am Airbus Defense & Space Standort in Lampoldshausen im Rahmen eines Projekts der Europäischen Space Agency (ESA) erfolgreich einem Heißfeuertest unterzogen wurde, ist etwas Besonderes: Sie stammt erstmals komplett aus einem 3D-Drucker!

Bislang werden die nur acht bis zehn Zentimeter langen Steuer- und Schubeinheiten in zahlreichen Einzelschritten zusammengesetzt, für die Heraeus bereits seit Jahren Edelmetalllegierungen herstellt. Dank 3D-Druck gelingt dies aber schneller und ressourcenschonender, da viel weniger Abfall anfällt.

2017 soll der erste Satellit mit 3D-gedruckten Steuerdüsen starten

Der Heißfeuertest ist ein Meilenstein für das Heraeus Start-up 3D Printing, das das für diesen Test eingesetzte 3D-druckfähige Edelmetallpulver entwickelt. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung von Pulvern aus Platin und Rhodium sowie Iridium zur Herstellung von hochwiderstandsfähigen Bauteilen für die Steuerraketen von Navigationssatelliten. Derzeit arbeitet das Heraeus Team an 3D-druckfähigen Pulvern aus einer noch widerstandsfähigeren Platin-Iridiumlegierung. 2017 soll der erste Satellit mit 3D-gedruckten Steuerdüsen starten.

3D Startup Team
Tobias Caspari (links), Leiter des Start-ups 3D Printing, mit einem Turbolader, Dr. Stephan Humm, Projektkleiter in der Entwicklung, mit der Satellitensteuerdüse.

Tobias Caspari, Leiter des Start-ups 3D Printing, über das 3D-Testcenter in Hanau

„Wir arbeiten bei diesem Projekt mit externen Partnern der gesamten Wertschöpfungskette zusammen und haben dabei umfassende Erfahrungen bei der Entwicklung und Verarbeitung sowie der Qualitätsüberprüfung der Metallpulver gesammelt. Mittlerweile haben wir am Standort Hanau aufgrund unseres modernen 3D-Testcenters mit eigenen Laserstrahl- und Elektronenstrahldruckern schon die passende Ausstattung, um die Steuerdüsen selbst herzustellen.“

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