Design4AM-Projekt

Additive Fertigung in der Raumfahrt

Die Europäische Weltraumorganisation (Esa) hat Siemens Digital Industries Software damit beauftragt, Applikationen für die Konstruktion von Teilen in der Luft- und Raumfahrt zu entwickeln, die in additiver Fertigung aus Metall hergestellt werden.

Das Gewicht ist ein besonders kritischer Aspekt für Raumfahrtanwendungen.

Das Gewicht ist ein besonders kritischer Aspekt für Raumfahrtanwendungen.

Diese Applikationen profitieren von Siemens durchgängiger Software-Lösung für die industrielle additive Fertigung, heißt es. Die Lösung kombiniere generatives Engineering, Topologie-Optimierung, prädiktive Analytik, Prozesssimulation, Bauvorbereitung und Produktionsabwicklung.

Das Design4AM-Projekt basiert auf der engen Zusammenarbeit zwischen Siemens und Sonaca, dem Spezialisten für Luft- und Raumfahrtkonstruktionen, mit finanzieller Unterstützung der Esa und des Belgian Federal Science Policy Office (Belspo). Design4AM soll einen validierten Prozess für die Verwendung der umfassenden additiven Fertigungssoftware schaffen, um hochoptimierte, leichtgewichtige Strukturbauteile für Raumfahrtanwendungen zu konstruieren. Dazu zählen Armaturen (strukturell mit CFK-Platten verbunden), Halterungen und Bipods für verbesserte Leistung und Kosten.

Leistungsstarke Strukturen


Die additive Fertigung ist generell ein wichtiges Werkzeug für die Raumfahrtindustrie. Sie erfüllt strukturelle und multidisziplinäre Anforderungen für Raumfahrtanwendungen bei einem deutlich geringeren Gewicht als Strukturen, die mit traditionellen Fertigungsmethoden hergestellt werden. Das Gewicht ist ein besonders kritischer Aspekt für Raumfahrtanwendungen. Laut Branchenberichten entspricht ein Pfund Nutzlast den Startkosten von 10.000 US-Dollar. Additive Fertigungstechniken können dazu beitragen, nahezu jede Art von komplexer Struktur in Trägerraketen, Antrieben, Satelliten und verschiedenen Raumfahrzeugkomponenten leichter zu machen.

Design4AM nutzt die Siemens Digital Innovation Platform und Sonacas Erfahrung in Raumfahrtanwendungen, Fertigungseigenschaften, im Umgang mit Materialien, bei Tests und numerischen Methoden zur Validierung der Prozesskette. Die Software-Lösungen NX und Simcenter sollen es Ingenieuren ermöglichen, eine Vielzahl von Konstruktionskonzepten in einem automatisierten Closed-Loop-Prozess zu untersuchen, der die Anforderungen an die technische Leistungsfähigkeit, den Herstellungsprozess und die Betriebskosten berücksichtigt. Diese Lösungen können Fertigungseinschränkungen wie thermo-mechanische Bauteilverformung, die Bauteilorientierung in der Baukammer oder die Gestaltung von Stützstrukturen berücksichtigen. Die integrierte Software-Umgebung verkürzt den Prozess der Bauteilkonzeption und -optimierung und ermöglicht die Herstellung leistungsstarker Strukturen.

Bildquelle: Getty Images / iStock / Getty Images Plus

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