Atos en Materialise tonen mogelijkheid gewichtsreductie met AM
Het Spaanse Atos toont samen met Materialise de potenties van 3D metaalprinten in de lucht- en ruimtevaartindustrie. Een 3D geprint titanium insert voor een bevestigingspunt van een composiet paneel verlaagt het gewicht van de totale constructie met bijna 70%. Dat levert een kostenbesparing bij de lancering op én laat meer apparatuur toe in de satelliet.
De insert waar het om gaat, wordt doorgaans gebruikt om zware en grote constructies aan een satelliet te bevestigen. Denk aan panelen die moeten kunnen positioneren. Het onderdeel wordt mechanisch zwaar belast. Normaal gesproken worden deze onderdelen gemaakt van titanium of aluminium, uit vol materiaal. Atos en Materialise gebruiken de unieke mogelijkheid van additive manufacturing om in een vorm holle structuren te printen.
Bevestigingscontructie voor satelliet bijna 70% lichter
Door topologie optimalisatie toe te passen én door in het bevestigingspunt met zogenaamde lattice structuren te werken, verminderen Atos en Materialise het gewicht per insert van 1454 gram in de oude situatie naar 500 gram voor het additief vervaardigd onderdeel. Het onderdeel dat de twee concerns hebben ontwerpen, is hol van binnen. De sterkte komt onder andere door de lattice structuur. Het design draagt verder bij aan een betere performance van het onderdeel als geheel. Materialise heeft de onderdelen geproduceerd op een van de metaalprinters. Als materiaal is titanium gebruikt. De productie heeft in Bremen plaatsgevonden, waar Materialise een jaar geleden een speciale metaalprintvestiging voor de lucht- en ruimtevaartindustrie in gebruik heeft genomen. De vestiging in Bremen is het competentiecentrum van Materialise voor 3D metaalprinten.
Elke kilo in de ruimte brengen kost $20.000
Hoe belangrijk de gewichtsbesparing van bijna 1 kilogram is, blijkt uit de kosten voor het in de ruimte brengen van een satelliet. Elke kilogram die in de ruimte moet worden gebracht, kost ongeveer 20.000 dollar. Elke gram telt dus in deze industrietak. Materialise en Atos hebben hun ervaringen in dit project samengevat in een studierapport onder de titel Additive Manufacturing Hot Bonded inserts in sandwich structures. Dit rapport is onlangs gepresenteerd op een Europese ruimtevaart conferentie, ECSSMET. De studie moet de implementatie van additive manufacturing in de lucht- en ruimtevaart versterken.
Materialise is later deze maand een van de deelnemers aan Formnext in Frankfurt. Volgende week staat Materialise in Kortrijk op Prototyping 2016.
