Satellit in der Erdumlaufbahn mit einem Teil der Erde - über der Erde liegt ein Netz mit leuchtenden Punkten

Die OneSat-Satelliten von Airbus Defense & Space sind vollständig rekonfigurierbar und zeichnen sich unter anderem durch die neueste digitale Verarbeitung und aktive Antennen, die mehrere tausend Strahlen ermöglichen, aus. Um den anspruchsvollen Zeitplan für die OneSat-Entwicklung einzuhalten, wendet Airbus außerdem flexible Methoden der Zusammenarbeit mit seinen Industriepartnern, Kunden und Raumfahrtbehörden an. Darunter 3D Systems, die beim Bau von Antennenarrays unterstützen. (Bild: Airbus)

3D Systems wurde von Airbus Defence and Space beauftragt, wichtige Komponenten für den Satelliten OneSat herzustellen. Der Satellit ist der erste, der im Orbit vollständig neu konfiguriert werden kann. Dies hebt OneSat von bisherigen Satelliten ab, die stets für feste Missionen ausgelegt waren. Dank des Rekonfigurierens ist es möglich, das Abdeckungsgebiet, die Kapazität und die Frequenz während des Einsatzes anzupassen. Auch neue Technologien können eingeführt werden, während sich der Satellit in der Umlaufbahn befindet.

Der OneSat basiert auf einem standardisierten, modularen Konzept, sodass er möglichst schnell und kostengünstig geliefert werden kann. Dazu trägt unter anderem 3D-Drucktechnologie bei.

Darum wählt Airbus die additive Fertigung von 3D Systems

Für die Fertigung von Komponenten für das große Antennenarray auf den OneSat-Satelliten hat die Application Innovation Group (AIG) von 3D Systems eine durchgängige additive Fertigungslösung entwickelt, die Materialien, 3D-Drucktechnologie, Software und Anwendungskompetenz umfasst. Die additive Fertigung dieser Komponenten sorgt für Konstruktionsfreiheit. Sie reduziert außerdem das Gewicht, optimiert Teileleistung und beschleunigt die Markteinführung. Hierdurch sind die einzigartigen Satelliten schneller einsatzbereit, um die Anforderungen der Endbenutzer zu erfüllen.

3D Systems wurde für dieses wichtige Projekt aufgrund der mit seinen DMP-Systemen erreichbaren Teilequalität sowie der in den letzten sieben Jahren bei Airbus Defence and Space unter Beweis gestellten Kompetenz und Leistung ausgewählt. Frühere Kooperationen umfassten die Produktion des ersten 3D-gedruckten Hochfrequenzfilters (HF), der für den Einsatz in kommerziellen Telekommunikationssatelliten getestet und validiert wurde, sowie die Fertigung im Direktmetalldruck des innovativen Switch-Assembly-Netzwerkdesigns für zwei Eurostar Neo-Raumschiffe im Rahmen des ersten groß angelegten Einsatzes von HF-Produkten.

„OneSat ist ein wirklich revolutionäres Produkt – da soll unser Entwicklungs- und Fertigungsprozess in puncto Innovation mithalten können“, erklärt Stephen Phipps, Leiter des OneSat-Antennenprogramms bei Airbus Defence and Space. „Unser Unternehmen unterhält eine starke Partnerschaft mit 3D Systems. Wir zählen auf das Team von Anwendungsingenieuren, die uns dabei helfen, unsere fortschrittlichsten Designs zum Leben zu erwecken. Alles von der Qualität der mit den Druckern von 3D Systems gefertigten Teile bis hin zur Teilequalifizierung, dem Qualitätsmanagement und dem allgemeinen Projektmanagement hat Airbus Defence and Space geholfen, seine Position als Branchenführer zu behaupten.“

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So werden die nahtlosen Großteile mit DMP Factory 500 hergestellt

Jeder OneSat-Satellit benötigt zwei große Antennenarrays, eines zum Senden von Signalen und eines zum Empfangen. Die DMP Factory 500-Lösung von 3D Systems wird für die Serienproduktion der Antennenkomponenten unter Verwendung von LaserForm AlSi10Mg und spezifischen, von der AIG für diese Anwendung entwickelten Parametern, eingesetzt, um die erforderliche Schichtdicke von 30 Mikrometern zu erreichen.

Die Maschinen der DMP Factory 500 von 3D Systems und GF
Die AIG von 3D Systems entwickelte eine durchgängige additive Fertigungslösung – bestehend aus dem DMP Factory 500, Materialien, Software und Anwendungsexpertise –, um die für das große Antennenarray erforderlichen, vollständig qualifizierten Prozesse und Komponenten zu liefern. (Bild: 3D Systems)

Der DMP Factory 500 wurde aufgrund seines Bauvolumens (500 Millimeter x 500 Millimeter x 500 Millimeter), seiner Genauigkeit sowie seiner schnellen Druckgeschwindigkeit für dieses Projekt ausgewählt. Die intelligente Multi-Laser-Konfiguration dieses Druckers ermöglicht die Herstellung von nahtlosen Großteilen, was zu einer hohen Oberflächengüte sowie den Anforderungen entsprechenden Materialeigenschaften führt.

Der Drucker verfügt über eine Vakuumkammer, die einen möglichst geringen Sauerstoffgehalt in der Baukammer ermöglicht, um die chemische Zusammensetzung zu schützen und den Feuchtigkeitsgehalt der Metallpulverlegierungen während der Herstellung zu reduzieren. Das hat optimale Betriebsbedingungen für eine gleichbleibende Teilequalität (z. B. mechanische Eigenschaften und Oberflächenhomogenität) zu Folge, die für eine Branche mit so hohen Anforderungen an Qualität und Präzision erforderlich ist.

Zum DMP Factory 500 gehört außerdem die Software 3DXpert, die jeden Schritt des additiven Fertigungsprozesses vom Design bis zur Nachbearbeitung unterstützt, um schnell und effizient von einem 3D-Modell zu erfolgreich gedruckten Teilen zu gelangen.

Quelle: 3D Systems

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