Wire Arc Additive Manufacturing baut Titan-Druckbehälter für die Weltraumforschung

5. März 2019

Teilen Sie es mit Ihrem Netzwerk:

Der Titandruckbehälter wurde von Wire Arc Additive Manufacturing an der Cranfield University hergestellt

Ein Team bestehend aus Thales Alenia Space, Cannes, Frankreich; Cranfield University, Bedfordshire, Großbritannien; und Glenalmond Technologies, Glasgow, Großbritannien, hat erfolgreich seinen ersten vollmaßstäblichen Prototyp eines Titandruckbehälters hergestellt, der in zukünftigen bemannten Raumfahrtmissionen eingesetzt werden soll und von Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) hergestellt wird.

Das 1 m hohe und 8,5 kg schwere Teil wurde an der Cranfield University aus Ti-6Al-4V hergestellt, bevor es zur Entspannung, Laserscanning, Bearbeitung und Ultraschallprüfung an Glenalmond Technologies geschickt wurde. Die Endkontrolle wurde dann von Agiometrix durchgeführt, wobei CT für die interne Qualitätsanalyse und ein optischer Scanner eingesetzt wurden, wobei Thales Alenia Space sicherstellte, dass das Teil den mechanischen Anforderungen und Spezifikationen der Anwendung entsprach.

Der Einsatz von WAAM ermöglichte es dem Team, zwei einzelne Teile zu einem einzigen Teil zu integrieren, die Notwendigkeit von Schmiedeteilen mit langer Vorlaufzeit zu eliminieren und die Menge an Abfallmaterial erheblich zu reduzieren. Nach Angaben der Teammitglieder hätte die Herstellung des Bauteils bei herkömmlicher Herstellung etwa dreißigmal mehr Rohmaterial verbraucht als seine Endmasse. Durch den Einsatz des WAAM-Verfahrens konnten für jeden Artikel mehr als 200 kg Ti-6Al-4V eingespart werden. Das Team stellte fest, dass es Raum für weitere Verbesserungen gibt, und Cranfield soll an innovativen Methoden arbeiten, um die Ablagerung näher an der endgültigen Dicke vorzunehmen.

Nach Qualitätsprüfungen ist das Projektteam davon überzeugt, dass das Schiff die technischen und qualitativen Anforderungen für seinen Einsatz erfüllt. Nun wird ein zweiter Prototyp hergestellt, mit dem Ziel, eine Feinabstimmung des gesamten Herstellungszyklus durchzuführen, die Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit des Prozesses zu demonstrieren und die Umsetzung des neuen Ansatzes in die Flughardware voranzutreiben.

Eng Massimo Chiampi, Studienleiter für Additive Manufacturing-Projekte bei Thales Alenia Space, erklärte: „Wir waren auf der Suche nach einer innovativen Fertigungslösung für die Tanks, die bei der herkömmlichen Produktionsroute auf Basis der subtraktiven Bearbeitung typischerweise unter langen Vorlaufzeiten leiden. Dank dieser Lösung.“ Projekt haben wir gezeigt, dass die Einführung der WAAM-Technologie die Wettbewerbsfähigkeit unseres Produkts steigert.“

„Ein nahezu endkonturnaher Artikel wird in wenigen Tagen hergestellt – im Vergleich zu mehreren Monaten, die für die Beschaffung der Standard-Knetprodukte benötigt werden – und auch der Umfang der Bearbeitungsvorgänge wird konsequent reduziert“, fuhr er fort. „Wir haben eine Reduzierung der Gesamtvorlaufzeit um 65 % erreicht, ohne auf die geforderten Leistungen zu verzichten. Dies bietet auch einen Vorteil hinsichtlich der Designflexibilität und ermöglicht es, auf Kundenbedürfnisse in einem späten Stadium des Projekts einzugehen.“

29. Mai 2023

30. Mai 2023

5. Juni 2023