Satellitensteuerdüsen aus Edelmetallpulvern in 3D

Die Steuerdüsen für Satelliten aus Platin-Rhodiumlegierungen kommen zukünftig direkt aus dem 3D-Drucker bei Heraeus. Ein Meilenstein – auch für das Heraeus Start-up 3D Printing, das das eingesetzte 3D-druckfähige Edelmetallpulver entwickelt.

(Bild: Heraeus)

Der Weltraum ist für Heraeus schon lange kein unbekanntes Gebiet mehr. In der Luft- und Raumfahrt werden beispielsweise spezielle Space-Katalysatoren genutzt, um in Triebwerken für Sonden und Satelliten den Raketentreibstoff Hydrazin zu zersetzen. Sogar auf den Mond haben es Hightech-Materialien aus Quarzglas geschafft. Noch ganz irdisch, aber dennoch revolutionär, sind 3D-gedruckte Satellitensteuerdüsen aus Pulvern aus Platin und Rhodium.  

Steuerdüse aus dem 3D-Drucker

In der Luft- und Raumfahrtindustrie bahnt sich eine materialtechnische Revolution an. Widerstandsfähige Steuerdüsen für Satelliten aus Platin-Rhodiumlegierungen sind für die extremen Bedingungen im Weltraum bestens geeignet. In Zukunft kommen sie direkt aus dem 3D-Drucker bei Heraeus. Über 1250 °Celsius, über 600 Zündungen ohne Verschleiß- oder Ermüdungserscheinungen – an sich etwas völlig Normales für die hochkomplexen Steuerdüsen in den Triebwerken von Satelliten.

Aber die Steuerdüse, die jüngst am Airbus Defence & Space Standort in Lampoldshausen im Rahmen eines Projekts der Europäischen Space Agency (ESA) erfolgreich einem Heißfeuertest unterzogen wurde, ist etwas Besonderes: Die Steuerdüse aus einer Platin-Rhodiumlegierung stammte erstmals komplett aus einem 3D-Drucker. Bislang werden die nur acht bis zehn Zentimeter langen Steuer- und Schubeinheiten in zahlreichen Einzelschritten zusammengesetzt, für die Heraeus bereits seit Jahren Edelmetalllegierungen herstellt. Dank 3D-Druck gelingt dies aber schneller und ressourcenschonender, da viel weniger Abfall anfällt.

Meilenstein für Heraeus Start-up 3D Printing

Ein Meilenstein ist dieser Heißfeuertest daher auch für das Heraeus Start-up 3D Printing, das das für diesen Test eingesetzte 3D-druckfähige Edelmetallpulver entwickelt. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung von Pulvern aus Platin und Rhodium sowie Iridium zur Herstellung von hochwiderstandsfähigen Bauteilen für die Steuerraketen von Navigationssatelliten.

„Wir haben bei dem Projekt umfassende Erfahrungen gesammelt, wie das Metallpulver und die Parameter für den 3D-Druck aufeinander abgestimmt und optimiert werden müssen, damit im gedruckten Objekt die richtigen Materialeigenschaften erreicht werden“, erklärt Tobias Caspari, Leiter des Start-ups 3D Printing. „Mittlerweile haben wir am Standort Hanau aufgrund unseres 3D-Testcenters mit eigenen Laserstrahl- und Elektronenstrahldruckern die passende Ausstattung, um die Steuerdüsen selbst herzustellen.“

Die nächsten Meilensteine stehen schon fest. Derzeit arbeitet das Heraeus Team an 3D-druckfähigen Pulvern aus einer noch widerstandsfähigeren Platin-Iridiumlegierung, und der Start des ersten Satelliten mit 3D-gedruckten Steuerdüsen ist bereits für 2017 anvisiert. (as)

www.heraeus.de