Met twee concrete toepassingen voor klanten liet de Duitse FIT Additive Manufacturing Group zien hoe 3D metaalprinten grenzen verlegt bij de productie van ruimtevaartapplicaties. Samen met Turkish Aerospace Industries (TAI) is een steun voor een satelliet ontwikkeld die de hoge versnellingen doorstaat. En met de WAAM-technologie van Gefertec maakt FIT een onderdeel voor de toekomstige Ariane raket.


FIT toonde in Frankfurt meerdere voorbeelden van 3D geprinte producten, zowel in kunststof als metaal. Een goed voorbeeld van functie-integratie dankzij additive manufacturing is de steun voor een optisch instrument voor een satelliet. Dat zorgt ervoor dat de satelliet in de juiste positie in de baan om de aarde blijft. Op het onderdeel komen versnellingen tot 20G te staan. Het prototype dat FIT samen met Turkish Aerospace Industries ontwikkelde, heeft deze testen doorstaan.

WAAM-technologie op Gefertec-machine voor productie van ruimtevaartcomponenten


Het 3D printen van deze steun voor een optische component voor een satelliet vereenvoudigt het productieproces aanzienlijk.

Veel minder onderdelen nodig

Het interessante vanuit het maakoogpunt is dat het AM ontwerp heel veel functies integreert. Het oorspronkelijk bestaat uit 360 losse onderdelen; 56 verschillende. Exacte aantallen over het huidige aantal componenten maakt FIT niet bekend, maar het zegt wel dat het aantal onderdelen significant is verminderd. Daarnaast loopt er door de bracket een koelkanaal. Via deze geïntegreerde koeling voorkomt men vervormingen door de warmte van de zon. Het gewicht van het totale onderdeel is gehalveerd. Het onderdeel voldoet aan de strenge eisen die de Europese lucht- en ruimtevaart autoriteiten stellen.

Rechts het met de Gefertec-machine geprinte manifold, links het uiteindelijke resultaat na nafrezen.

WAAM technologie: ecologisch en economisch

Het tweede voorbeeld, het manifold voor de Vulcan 2 raketmotor van Ariane, is weliswaar eveneens een ruimtevaart applicatie, maar het toont aan dat de WAAM-technologie (Wire Arc AM) zoals Gefertec deze toepast, ook voor verspanende bedrijven interessant kan zijn. Het gaat om de Ariane 6 raket, een nieuw en goedkoper lanceerplatform voor commerciële satellieten. ArianeGroup wil met dit concept de kosten van de lanceerraket met 40 tot 50% verminderen. Het manifold dat FIT heeft gemaakt van Inconel en zou normaal uit een blok materiaal worden gefreesd. FIT 3D print eerst de ruwe vorm op de Gefertec machine, wat in totaliteit minder dan 24 uur kost. Daarna wordt het met CNC-technologie nauwkeurig nabewerkt. De totale productiekosten liggen aanzienlijk lager, terwijl de doorlooptijd eveneens korter is. De kostenbesparing wordt nog groter als men het proces doortrekt naar serieproductie. Daarnaast levert het 3D geprinte manifold betere prestaties dan het met klassieke technologie geproduceerde onderdeel. Dit voorbeeld is mede interessant omdat lucht- en ruimtevaart applicaties vaak gemaakt worden met poederbed gebaseerde processen.