13.04.2021
NeoSAT Phase C
Additive Fertigung einer metallischen Strukturkomponente für Satelliten
Zuerst wurde das bestehende Design überprüft und die Optimierungspotentiale identifiziert um daraus das monolithische Designkonzept für den 3D-Druck abzuleiten. Alle fertigungsrelevanten Aspekte, wie z.B. Fertigungstoleranzen, Aufspankonzept, usw. wurden in dieser Phase berücksichtigt. Nach der Verifizierung durch den Kunden wurden insgesamt 12 Bauteile additiv hergestellt und für die Testkampagne vorbereitet. Schlussendlich wurden statische und dynamische Belastungstests und geometrische Vermessungen im Rahmen der Qualitätssicherung durchgeführt. Der Technology Readiness Level (TRL) konnte auf 6 von max. 9 gehoben werden.
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FOTEC Forschungs- und Technologietransfer GmbH
Ausgangslage
Bei diesem Strukturbauteil handelt es sich um eine Halterung für Solarpanel-Stellmotoren, die Teil der NeoSAT Plattform ist. Die konventionell gefertigte Baugruppe besteht aus fünf Einzelteilen (Fräs- und Blechbiegeteile). Es soll der Einsatz von additiver Fertigung (3D-Druck) evaluiert und anhand von Funktionsprototypen getestet werden um Gewicht zu sparen und die Montage- sowie Lagerhaltungskosten zu minimieren. Dabei ist es essentiell, dass auch die 3D-gedruckte Variante alle erforderlichen Tests für die Bauteilqualifizierung in der Raumfahrt erfüllt.
Ziele
- Gewichtsersparnis im Vergleich zur konventionellen Variante von mind. 10 %
- Mechanische Belastbarkeit erfüllt die Vorgaben der Spezifikation
- Reduktion der Einzelteile (idealerweise von 5 auf 1 Stück)
- Durchgängige Qualitätskontrolle und Dokumentation
- Verifikation der Reproduzierbarkeit
Meilensteine
MRR - Manufacturing Readiness Review
Abschluss der Bauteilherstellung und Start der Vorbereitung für die Testphase
TRR - Test Readiness Review
Abschluss aller notwendigen Vorbereitungen für die Testphase
FR - Final Review
Projektabschluss
Ergebnis
- Erfolgreiche Herstellung von Funktionsprototypen aus Aluminium
- Erreichte Gewichtsersparnis von 21,4 %
- Mechanische Belastbarkeit erfüllt die Kundenvorgaben
- Wirtschaftliche Betrachtung durchgeführt
- Monolithische Design (nur noch ein Bauteil, führt zu reduzierten Montagekosten)