Additive Fertigung Einteiliges Raketentriebwerk im Laserschmelzen hergestellt

Laut SLM Solutions hat das Raumfahrtunternehmen Orbex das weltweit größte Raketentriebwerk im Selektivem Laserschmelzen (SLM) in einem Stück auf einer SLM 800 gefertigt.

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Das im Jahr 2015 gegründete britische Unternehmen Orbex entwickelt Trägerraketen, um Kleinsatelliten in die Erdumlaufbahn zu bringen. Bei der Eröffnung des neuen Hauptsitzes in Forres, Schottland, hat das Unternehmen nun seine umweltfreundliche Rakete Prime vorgestellt. Die CO2-Emission des sogenannten Orbex-Launchers ist durch die Verwendung von 100 % erneuerbaren Kraftstoffen um 90 % reduziert worden. Zudem verfügt die Trägerrakete über eine Zero-Shock Stufentrennung sowie Nutzlasttrennung, wodurch Weltraumschrott verhindert wird. Das Design des Bauteils wurde für den SLM-Prozess optimiert, wodurch Gewichtseinsparungen von 30 % erzielt werden konnten. Der Orbex Launcher ist somit 20 % effizienter als vergleichbare Trägerraketen.

Die Luft- und Raumfahrtingenieure von Orbex arbeiteten eng mit den Applikationsingenieuren von SLM Solutions am Hauptsitz in Lübeck zusammen, um eine optimale Anpassung des Designs für die Selective Laser Melting Technologie sicherzustellen. So wurden verschiedene Konstruktionsmerkmale und Ausrichtungsmöglichkeiten diskutiert damit das Bauteil mit den erforderlichen Materialeigenschaften und der erforderlichen Maßgenauigkeit gefertigt werden konnte. Die SLM 800 verfügt über ein 280x500 mm großes Pulverbett, in dem Bauteile mit einer Höhe von 850 mm hergestellt werden können. Der Prime-Raketenantrieb konnte somit in einer speziellen Nickellegierung in nur einem Stück gefertigt werden. Der SLM-HUB, die vollautomatisierte Auspackstation für die SLM 800, ermöglicht dabei ein kontaktloses Pulverhandling sowie eine automatisierte Förderung im Bauraum, um das gefertigte Bauteil in eine Entpackstation zu übergeben. Dort wird durch Vibration und Rotation Pulver entfernt. Durch integrierte zweckgebundene Zuführkanäle konnte bei gleichzeitig geringem Materialverlust so viel Pulver wie möglich aus dem Bauteil entfernt werden. Zusammen mit dem Raketenantrieb gebaute Referenzproben analysierte das SLM-Solutions-Team anschließend im Qualitätslabor. Porositätsniveau und Verteilung erfüllten nachweislich die Qualitätskriterien. Laut SLM Solutions führten die schnellen Iterationszeiten des SLM-Prozesses zudem zu Zeit- und Kosteneinsparungen: Erreicht wurden Kosteneinsparungen von 90 % in der Bearbeitungszeit sowie von über 50 % im Vergleich zur traditionellen CNC-Bearbeitung. (qui)

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