Die additive Fertigung ist weit über Klammern hinaus fortgeschritten

LONG BEACH, Kalifornien – Als Raumfahrtunternehmen anfingen, die additive Fertigung einzuführen, galt der Prozess als risikoreich und war relativ einfachen Teilen wie Satellitenhalterungen vorbehalten.

Nun ist es wahrscheinlicher, dass Raumfahrzeugentwickler anspruchsvolle Triebwerksdüsen und andere komplexe Raumfahrzeugkomponenten drucken.

„Die additive Fertigung öffnet das Fenster, um sehr komplexe Teile sehr schnell herzustellen“, sagte Stan Bouslog, Disziplinmanager für das Wärmeschutz- und Einstiegsabstiegssystem im Johnson Space Center der NASA, am 25. Mai auf der Space Tech Expo hier.

Anstatt komplexe Teile in Einzelteilen für den späteren Zusammenbau zu entwerfen, ermöglicht die additive Fertigung Ingenieuren, Teile herzustellen und sie in ganzen Systemen zu testen.

„Wenn das nicht funktioniert, kann ich dieses sehr komplexe Teil sehr schnell ändern und durch ein anderes Teil ersetzen“, sagte Bouslog. „Es macht die Iteration durch Ihren Systemdesignprozess viel schneller.“

Dennoch wird die additive Fertigung auf absehbare Zeit neben den traditionellen subtraktiven Fertigungsverfahren zum Einsatz kommen.

„Subtraktion bringt Sie nirgendwohin“, sagte Paul Davies, Technical Solutions Manager bei Sandvik Additive Manufacturing. „Aber es gibt eine große Synergie mit der additiven Fertigung, weil es immer Anforderungen an technische Schnittstellen, an Drähte gibt. Die Bearbeitung von Teilen aus der additiven Fertigung ist eigentlich neues Wissen, das gesammelt werden muss.

Relativity Space wurde auf der Idee gegründet, die weltweit erste vollständig 3D-gedruckte Rakete zu fliegen.

Die Mitarbeiter erkannten jedoch früh, dass die erste Iteration der Rakete „wahrscheinlich nicht vollständig 3D-gedruckt werden würde, da nicht alle Materialien für den 3D-Druck verfügbar waren und nicht alle additiven Fertigungsverfahren für das bereit waren, was wir tun wollten“. sagte Eliana Fu, ehemalige leitende Ingenieurin für additive Technologien bei Relativity Space und derzeitige Leiterin der Luft- und Raumfahrtindustrie beim deutschen Maschinenbauer Trumpf. „Es sollte also eine Mischung aus traditioneller und additiver Fertigung geben. Als Team muss man im Einzelfall sehen, was Sinn macht. »

Die additive Fertigungstechnologie schreitet für verschiedene Materialien schnell voran.

Metalladditive Fertigung ist ausgereift und Keramik „ist eine wachsende Technologie“, sagte Mark Shaw, Director of Government Programs and Technology bei GE Additive. „Mit unserer Fähigkeit zur Herstellung von Verbundwerkstoffen integrieren wir beispielsweise Kohlenstofffasern tatsächlich in die Keramikmatrix.“

GE Aviation hat die FAA-Zertifizierung für einen additiv gefertigten Wärmetauscher für das GE9X-Triebwerk erhalten, der kleiner und leichter ist und eine höhere Wärmedichte als frühere Wärmetauscher bietet. Es ist die Art von komplexen Teilen, die für die additive Fertigung sinnvoll sind, sagte Shaw.

Dennoch gibt es Zeiten, in denen es sinnvoll ist, einfache Teile wie Stützen additiv herzustellen. Einige Militärflugzeuge, die vor Jahrzehnten gebaut wurden, können aufgrund fehlender Teile nicht mehr fliegen.

„Es macht tatsächlich Sinn, diese Unterstützung zu drucken, wenn es keine andere Möglichkeit gibt“, sagte Shaw.