3D-Druck für die Raumfahrt
Hochleistungsfähige, missionskritische Komponenten für die neue Ära der Raumfahrt
Raumfahrzeuge und Satelliten waren schon immer auf modernste Technik angewiesen. Heute erweitert der industrielle 3D-Druck diese Grenzen noch weiter und ermöglicht eine beispiellose Designfreiheit, schnellere Entwicklungszyklen und eine hocheffiziente Produktion missionskritischer Komponenten. Mit der Beschleunigung des kommerziellen Raumfahrtsektors treten neue Akteure mit einem entscheidenden Vorteil auf den Markt: Die additive Fertigung ist einzigartig positioniert, um die extremen Leistungs-, Sicherheits- und Qualitätsanforderungen der Luft- und Raumfahrtindustrie zu erfüllen und gleichzeitig die Kosten und die Markteinführungszeit erheblich zu reduzieren.
Additive Fertigung für Raketentriebwerke und Satellitenteile
Fokus auf Geschwindigkeit und Effizienz: Auf dem sich schnell entwickelnden Markt für kommerzielle Weltraumanwendungen ist Geschwindigkeit alles. Die Fähigkeit, Prototypen, Funktionsmodelle und Kleinserien schnell und zuverlässig herzustellen, ist zu einem entscheidenden Wettbewerbsvorteil geworden. Genau hier entfaltet der industrielle 3D-Druck sein volles Potenzial – er bietet maximale Flexibilität ohne Kompromisse bei der Leistung.
Deshalb ist EOS der richtige Partner
EOS-Projekte aus der Praxis
Raketentriebwerke
Kleine Satelliten übernehmen zunehmend wichtige Aufgaben – von Wettervorhersagen über Kommunikation bis hin zur Erdbeobachtung. Diese Mikrosatelliten schnell und kostengünstig in die Umlaufbahn zu bringen, ist zu einem wichtigen Wettbewerbsfaktor geworden. Diese Nachfrage treibt das rasante Wachstum im „New Space“-Sektor voran, in dem Start-ups und etablierte Akteure um die Entwicklung effizienter, zuverlässiger kleiner Trägerraketen wetteifern. Letztendlich wird der Motor, der die höchste Leistung bei den niedrigsten Kosten bietet, die Marktführer bestimmen.
Die additive Fertigung ist ein wichtiger Faktor in diesem Wettlauf. Sie senkt die Produktionskosten und steigert gleichzeitig die Motorleistung – insbesondere wenn kritische Komponenten oder sogar der gesamte Motor als ein einziges, integriertes 3D-gedrucktes Teil hergestellt werden. Weniger Montageschritte, weniger potenzielle Fehlerquellen und der Zugang zu fortschrittlichen Kühl- und Verbrennungsarchitekturen sorgen für einen entscheidenden Leistungsvorteil.
Das Potenzial der additiven Fertigung für Raketentriebwerke
Die additive Fertigung adressiert die zentralen Herausforderungen des modernen Raketenantriebs: höhere Leistung, geringeres Gewicht und maximale Zuverlässigkeit. EOS ermöglicht es Triebwerksentwicklern, mit industriellem 3D-Druck technologische Grenzen zu überschreiten und Lösungen zu realisieren, die mit herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht möglich sind.
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Leichte, hocheffiziente Strukturen
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Integrierte Kühl- und Funktionsmerkmale
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Starke Reduzierung der Montageschritte und Fehlerquellen
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Schnellere Entwicklungszyklen und schnelle Designiterationen
LAUNCHER
LAUNCHER hat sich zum Ziel gesetzt, einen Raketenmotor zu bauen, der maximale Effizienz bei minimalen Kosten bietet. Das Design folgt einer klassischen Architektur, verfügt jedoch über interne Versteifungsrippen für eine optimierte Kühlung – was nur durch additive Fertigung möglich ist. Mit Unterstützung von EOS und AMCM konnte das US-amerikanische Start-up diesen Motor schneller und kostengünstiger als je zuvor entwerfen, bauen, testen und weiterentwickeln.
Ein Durchbruch in Bezug auf Größe und Leistung
AMCM, Teil der EOS-Gruppe und spezialisiert auf kundenspezifische industrielle 3D-Drucker, stellte sich den größten Herausforderungen: extreme Bauteilgröße und anspruchsvolle Anforderungen an die Kupferlegierung. Das Ergebnis ist eine Brennkammer mit einer Höhe von 86 cm (34 Zoll) und einem Düsendurchmesser von 41 cm (16 Zoll) – die größte jemals additiv gefertigte einteilige Brennkammer für Flüssigkeitsraketen.
Das Projekt erlangte nationale Anerkennung: Der E-2-Booster von LAUNCHER gewann beim Space Pitch Day der US-Luftwaffe einen Preis in Höhe von 1,5 Millionen Dollar, wodurch seine Entwicklung und sein Testprogramm beschleunigt wurden. Vollumfängliche Testläufe sind bereits im Gange.
"Die Brennkammer, die auf den M4K-Maschinen von AMCM aus einer Kupferlegierung 3D-gedruckt wurde, ist die größte einteilige Brennkammer für Flüssigkeitsraketentriebwerke der Welt."
Ariane-Gruppe
Die ArianeGroup entschied sich für den industriellen 3D-Druck, um einen kritischen Einspritzkopf für das Triebwerk der Ariane-6-Rakete neu zu konstruieren – und reduzierte dabei 248 Teile auf nur eines. Zusammen mit EOS Additive Minds optimierte das Team Risiken, Kosten und den gesamten Produktionsablauf.
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2.165 Stunden Produktionszeit eingespart
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50 % geringere Kosten
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247 Teile durch vollständige Funktionsintegration eliminiert
„Gemeinsam bereiten wir die additive Fertigung des Einspritzkopfes für einen Raketentriebwerk vor. Die Ergebnisse sind beeindruckend – eine deutlich verkürzte Produktionszeit und eine Kostenreduzierung um 50 %.“
Dr.-Ing. Steffen Beyer, Leiter Produktionstechnik | ArianeGroup
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