TESAT - RF (ESA)

Zwei Konzepte wurden ausgewählt um einem Re-Design unterzogen zu werden, dabei wurden die geometrischen Möglichkeiten, die die additive Fertigung bietet stets berücksichtigt. Konkret geht es um Filtergehäuse für verschiedene Frequenzbänder, C- und Ku-Band. In beiden Fällen wurde Optimierungspotential hinsichtlich technischer Leistungsfähigkeit und Kosten identifiziert und eine Fertigungsstrategie entwickelt. Eine Besonderheit dieses Projekts ist die Kombination von zwei additiven Fertigungsverfahren in einem Bauteil (C-Band Filter), während das Gehäuse von FOTEC hergestellt wurde, kamen die ebenfalls notwendigen keramischen Filter von der Fa. Lithoz in Wien. Lithoz nutzt eine auf Stereolithographie-basierendes System um technische Keramik wie Aluminiumoxid schichtweise aufzubauen. Die Möglichkeiten hinsichtlich Steigerung der elektrischen Leistungsfähigkeit wurden von der Universität Kiel simuliert und die Geometrien entsprechend angepasst. Beim zweiten Konzept (Ka-Band Waveguide) wurde eine 4-Kanal Komponente monolithisch aufgebaut und mittels Topologieoptimierung entscheidend verbessert, mechanische Stabilität und Gewicht sind nun auf einem sehr guten Niveau. Die elektrische Vermessung der Bauteile erfolgt bei TESAT, dabei werden auch die Simulationsergebnisse von der Universität Kiel überprüft und das Modell entsprechend verifiziert.

Aktuell werden speziell bei Antennenkomponenten die komplexen, inneren Kanäle aufwendig mittels gefräster Segmente realisiert, diese miteinander verschraubt werden. Dabei ergeben sich viele Fehlerquellen, wie bspw. an den Übergängen und Flanschen, die sich negativ auf die elektrische Leistungsfähigkeit und die Signalstabilität auswirken. Hinzu kommt das vergleichsweise hohe Gewicht und der Montageaufwand solcher Produkte, die Gesamtmasse des Satelliten erhöht sich und verursacht so zusätzliche Kosten. Die Evaluierung von neuen Fertigungsmethoden ist demnach der nächste logische Schritt.

• Additive Fertigung der C- und Ka-Band Filtergehäuse
• Kosten-, Zeit- und Gewichtsreduktion von serienreifen Antennenkomponenten
• Kombination von zwei additiven Fertigungsverfahren in einem Bauteil
• Evaluierung der elektrischen Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu konventionellen Produkten

Projekt noch laufend