Streben Sie nach den Sternen mit der Konstruktion und Produktion von Raumfahrtkomponenten
Lange Lebenszyklen, der Umgang mit extremen Bedingungen, geringes Gewicht und ein außergewöhnliches Teiledesign.
ZERTIFIERUNGEN
ISO 9001:2015 | JOSCAR
Wie kann die digitale Fertigung die Raumfahrtindustrie unterstützen?
Teile und Komponenten, die für den Weltraum bestimmt sind, müssen extremen und rauen Bedingungen wie Kälte, Strahlung, den Elementen, dem Wiedereintritt in die Erde standhalten. Hier ist kein Platz für Fehler, und die Teile müssen im Allgemeinen so konstruiert werden, dass sie lange Lebenszyklen berücksichtigen. Sie müssen nicht nur auf Langlebigkeit ausgelegt sein und strenge Bedingungen erfüllen, sondern auch schnell entwickelt und getestet werden, um mit dem Wettlauf ins All mithalten zu können.
Raumfahrtprodukte beschränken sich nicht nur auf Raketen, Triebwerke und Satelliten. Es gibt auch Manövrierfahrzeuge in der Umlaufbahn, synthetische Apertur-Radare, im Weltraum befindliche Solarmodule, unbemannte Luftfahrzeuge und sogar Raumfahrtprodukte, die für die Besiedlung des Mars entworfen wurden. Die verschiedenen Objekte sind für verschiedene Arten der Raumfahrt konzipiert, von der erdnahen Umlaufbahn und der sonnensynchronen Umlaufbahn bis hin zum Mond, Mars und dem tiefen Weltraum.
In der digitalen Fertigung werden Spritzguss, CNC-Bearbeitung und 3D-Druck bei der Produktion und Montage von Bauteilen für die Raumfahrtindustrie eingesetzt.
Spritzguss in der Raumfahrtindustrie
Spritzguss bietet eine wiederholbare Option, wenn eine Produktion in größerem Maßstab erforderlich ist. Bei größeren Mengen kann dies eine kostengünstigere Option sein, da für jedes Teil die gleiche Form verwendet wird und die Teile konsistent und präzise sind.
Warum Spritzguss für die Raumfahrtindustrie?
- Präzisionskomponenten
- Hohe Belastbarkeit
- Reproduzierbarkeit
- Vielseitigkeit
- Geringes Gewicht (Kunststoffteile)
- Skalierbarkeit (on-demand)
- Rapid-Prototyping
Welche Anwendungen finden Spritzgussteile in der Raumfahrtindustrie?
- Turbineblätter
- Objektive
- Paneele
- Gehäuse
- Umhüllungen und Behälter
- Blenden
Welche Möglichkeiten bietet Protolabs der Raumfahrtindustrie mit Hilfe des Spritzgussverfahrens?
- Kunststoff-Spritzgussg
- Flüssigsilikonk-Spritzguss
- Umspritzen von Einlegeteilen
- Montage
- Messung und Inspektion
- Teile-Kennzeichnung
- Herkunftsnachweis
CNC-Bearbeitung in der Raumfahrtindustrie
Die CNC-Bearbeitung ist der bevorzugte Service für die Raumfahrtindustrie aufgrund der erforderlichen Präzision und Genauigkeit bei den meisten Teilen. Sie bietet auch engere Toleranzen als andere Verfahren, und ihr 5-Achsen-Prozess ermöglicht hohe Komplexität und Variation.
Warum CNC-Bearbeitung für die Raumfahrtindustrie?
- Präzisionskomponenten
- Gute Oberflächenqualität (wichtig für die Beständigkeit)
- Komplexe Teile mit 5-Achsen-Bearbeitung
- Breite Palette von leichtgewichtigen Materialien
- Materialien mit hoher Festigkeit, mit Materialprüfdaten (Materialdatenblätter)
- Automatisierter Prozess und daher schnelle Fertigung
Welche Anwendungsmöglichkeiten gibt es für CNC-bearbeitete Teile in der Raumfahrtindustrie?
- Triebwekteile
- Kommunikations- und Computersystemteile
- Zahnräder
- Führungsschienen
- Gehäuse
- Bremsanlagen und -teiles
- Aktuatoren
- Äußere Komponenten
Welche Möglichkeiten bietet Protolabs der Raumfahrtindustrie durch CNC-Bearbeitung?
- Zuverlässig schnelle Fertigung, in der Regel 3 Tage vom Hochladen bis zum Versand
- Durchgängige Eigenfertigung - mit Standardmaschinen und -werkzeugen
- CNC-Fräsen
- CNC-Drehen / CNC-Drehmaschine
- Eloxierung und Chromatierung
- Grundlegende Montage, Teilekennzeichnung und Prüfberichte
3D-Druck in der Raumfahrtindustrie
Der 3D-Druck wird in der Raumfahrtindustrie aufgrund seiner Fähigkeit, leichtere, kostengünstigere und effizientere Teile herzustellen, zunehmend eingesetzt. Er bietet auch endlose Möglichkeiten hinsichtlich Geometrien und Materialien, die möglicherweise von anderen Verfahren nicht bereitgestellt werden können.
Warum 3D-Druck für die Raumfahrtindustrie?
- Komplexe Geometrien, einschließlich Gitterstrukturen
- Gewichtsreduktion
- Werkzeuglose Fertigung
- Nachhaltigkeit
- Individualisierung
- Ferngesteuerte Produktion
Welche Einsatzmöglichkeiten gibt es für 3D-gedruckte Teile in der Raumfahrtindustrie?
- Vorrichtungen
- Montagehalterungen
- Prototypen
- Flugzeuginnenraumkomponenten
- Halterungen
- Vorrichtungen und Messlehren
Welche Möglichkeiten bietet Protolabs der Raumfahrtindustrie mit 3D-Druck?
- Stereolithographie
- Selektives Lasersintern
- Direktes Metall-Lasersintern (Metall-3D-Druck)
- Multi Jet Fusion
- PolyJet und Silikon 3D-Druck (60-65%)
- Nachbearbeitung
- Mechanische Prüfung
- Wärmebehandlungen
- Vapour Smoothing
- Messberichte (3D-Scan) und Erstmusterprüfungen
- Einsetzen/Gewindeschneiden
- Montage
- Und viele weitere Nachbearbeitungsdienste
Welche Materialien eignen sich am besten für die Raumfahrtindustrie?
PPSU - Radel
expand_less expand_morePPSU (Polypenylsulfon oder Radel R-5500) ist eine beliebte Kunststoffvariante in der Raumfahrtindustrie aufgrund seiner überlegenen Festigkeit und hydrolytischen Stabilität (Temperatur- und Feuchtigkeitsbeständigkeit) im Vergleich zu anderen Kunstharzen mit hoher Temperaturbeständigkeit.
Weitere wichtige Aspekte sind;
- Flammwidrigkeit
- Beständigkeit gegen Ausgasung im Vakuum
- Hohe und niedrige Temperatureigenschaften (Aufrechterhaltung von Festigkeit und Rissbeständigkeit)
- Beständigkeit
- Thermische Stabilität
Protolabs bietet Radel 5500 an.
Ultem
expand_less expand_moreOne of the few resins approved for use in the commercial aerospace sector. It's high strength, stiffness, dimensional stability, thermal and chemical resistance make it sought after for parts such as;
- Connectors
- Hinges
- Oxygen panels and ventilation systems
- Electrical insulators
- Structural Components
- Light-weighting of metal components
- Most commonly used for high voltage electrical insulation applications
- For CNC
- Für Spritzguss
PEEK
expand_less expand_morePeeks hohe thermomechanische Festigkeit, starke Widerstandseigenschaften wie Kriechbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Hydrolysebeständigkeit (selbst gegen überhitzten Dampf) und Zähigkeit machen ihn zu einem guten Kandidaten für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Zu den wichtigsten Anwendungen des Materials gehören Zahnräder, Ventildichtungen, Gleitlager und Pumpengehäuse. PEEK wird aufgrund seiner Fähigkeit, hohen Temperaturen standzuhalten, auch häufig in kritischen Triebwerksteilen eingesetzt.
Bei etwas weniger anspruchsvollen Anwendungen eignet sich Acetal/POM hervorragend als technischer Kunststoff und ist außerdem kostengünstiger.
PEEK (Polyetheretherketon. Protolabs bietet TECAPEEK and Victrex)
Aluminium
expand_less expand_moreAluminium ist aufgrund seines geringen Gewichts ein wichtiger Werkstoff in der Raumfahrtindustrie. Es wird häufig als Baumaterial für Raumfähren und andere Raumfahrtausrüstung sowie für Triebwerke verwendet.
Aluminium 2024 ist die am weitesten verbreitete Legierung in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Die meisten Aluminiumlegierungen haben jedoch ihre Verwendungsmöglichkeiten, insbesondere 7075.
- 2024 - Hohe Streckgrenze, ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit und gute Bearbeitbarkeit. Wird oft in strukturellen Anwendungen in Flugzeugen verwendet.
- 7075 – verfügt über eine gute Ausgewogenheit der Eigenschaften, die für Luft- und Raumfahrtanwendungen erforderlich sind, insbesondere bei hohen statischen Belastungen sowie bei niedrigen Temperaturen (kryogen). Zu den Anwendungen gehören Armaturen, Zahnräder, Wellen und Ventile. Es wird häufig in militärischen Anwendungen eingesetzt.
Protolabs bietet 2024, 5083, 6082, 7075 T651 and 7075 T7351 an.
Titan
expand_less expand_moreAufgrund seiner Eigenschaften, seines hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses, seiner Korrosionsbeständigkeit und seiner Hochtemperaturbeständigkeit ist es eine beliebte Wahl für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Obwohl Aluminium leichter ist als Titan, ist Titan aufgrund seiner Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit oft die erste Wahl.
Titan verfügt außerdem über hervorragende mechanische Eigenschaften und wird unter anderem häufig in Triebwerken und Flugzeugrahmen verwendet.
Protolabs bietet TitanTi6Al4V an.
Hochtemperatur-Superlegierungen
expand_less expand_moreWird häufig in den heißesten Bereichen eines Düsentriebwerks wie den Turbinen- und Verdichterstufen verwendet. Dazu gehören Legierungen wie Nickel, Kobalt und Eisen.
Sie sind besonders leicht, korrosionsbeständig und haben eine hohe Hitzebeständigkeit.
Protolabs bietet Kobalt-Chrom und Inconel (eine Nickellegierung) mit Hilfe des Direkten Metall-Lasersinterns im 3D-Druck an.
Warum sollte man Protolabs für die Produktion von Komponenten und Ausrüstung in der Raumfahrtindustrie wählen?
Automatisierte CNC-Bearbeitung
Nutzen Sie die 3-Achsen- und 5-Achsen-Hochgeschwindigkeitsfräsbearbeitung sowie das Drehen mit angetriebenen Werkzeugen für die Herstellung hochkomplexer Metall- und Kunststoffteile.
Innenausstattung von Flugzeugen
Profitieren Sie von schneller Produktion und Lieferung von Ersatzteilen für Flugzeuginnenausstattungen, sei es für Einzelanfertigungen oder für Kleinserienfertigung.
Werkzeuge und Vorrichtungen
Erhalten Sie innerhalb weniger Tage langlebige Werkzeuge, Vorrichtungen und andere Hilfsmittel in Produktionsqualität, damit Entwicklung und Arbeitsablauf voranschreiten.
Rapid-Prototyping
Forschung und Entwicklung spielen in der Raumfahrtindustrie eine wichtige Rolle. Mit unserem Design-for-Manufacturability-Service (Machbarkeitsanalyse) können Sie CAD-Modelle hochladen und eine Analyse darüber erhalten, ob das Teil herstellbar ist – kostenlos und so oft Sie möchten. Wir bieten auch einen beratenden Designservice an, wenn Sie Unterstützung bei der Herstellung Ihres Produkts benötigen. Unsere digitalen Fertigungsdienstleistungen unterstützen dann die Iterations- und Funktionstestprozesse.
Qualitätszertifizierungen und Rückverfolgbarkeit
Profitieren Sie von unseren ISO9001-zertifizierten Fertigungsprozessen für anspruchsvolle Teile. Außerdem verfügen wir über die JOSCAR-Zertifizierung für die Luft- und Raumfahrtindustrie.
Werkstoffe
Wählen Sie aus maschinell bearbeiteten Metallen wie Aluminium, Titan und Edelstahl 17-4 PH sowie aus 3D-gedruckten Metallen wie Kobalt-Chrom und Inconel. Wir bieten auch viele wichtige Kunststoffe wie PPSU, PEEK und Ultem an.
Wie die Machbarkeitsanalyse (Design for Manufacturability) Ihren Produktlebenszyklus unterstützen kann
Für den Weltraum konzipierte Teile erfordern oft komplexe Geometrien, um den extremen Bedingungen standzuhalten, denen sie ausgesetzt sind. Bei der Entwicklung dieser Teile sind Tests von entscheidender Bedeutung, da sie Ihnen den nötigen Vorteil verschaffen können, um der Konkurrenz im Weltraumrennen einen Schritt voraus zu sein. Die Machbarkeitsanalyse (DFM) von Protolabs kann Ihnen innerhalb weniger Stunden ein Angebot unterbreiten. Das bedeutet, dass Design und Iteration noch nie schneller und einfacher waren. Wenn Ihr Teil als nicht herstellbar eingestuft wird, steht unser Expertenteam von Anwendungsingenieuren zur Verfügung. Sie helfen Ihnen bei der Entwicklung Ihres Teils. Sobald Sie ein Angebot für Ihr Design erhalten haben, müssen Sie nur noch Ihre Prototypen über unseren Rapid-Prototyping-Service bestellen. So erhalten Sie Ihre Teile in nur einem Tag geliefert.
Generatives Design
Künstliche Intelligenz (KI) ist bereits ein wichtiger Bestandteil unserer Welt. Sie verändert die Art und Weise, wie die Gesundheitsbranche Behandlungen für Krankheiten entwickelt, spielt durch Börsenhandel und Investitionen eine wichtige Rolle im Finanzwesen und nutzt Daten zur Optimierung unserer Lieferketten und Produktionsprozesse. Auch die Fertigungsindustrie kann sich diesem Trend nicht entziehen, denn die KI beeinflusst die Art und Weise, wie Dinge für unsere Welt und den Weltraum hergestellt werden. Generatives Design ist ein Fertigungsverfahren, bei dem KI-Softwareprogramme eingesetzt werden, um das Design und die Produktion von Teilen zu optimieren. Dies ist ein perfektes Beispiel für eine symbiotische Beziehung zwischen Mensch und KI. Hersteller geben Anforderungen für ein Modell ein, wie Fertigungsprozesse, Belastungen und Einschränkungen, und die Software bietet Designs, die den Spezifikationen entsprechen. Das KI-System berechnet Daten in einer Geschwindigkeit, die für den Menschen nicht möglich ist. Es eröffnet Designmöglichkeiten, die zuvor undenkbar waren, und ermöglicht Herstellern, innovative Designstrategien für die verfügbaren hochmodernen Produktionsprozesse zu nutzen. Generatives Design ist für die Raumfahrtindustrie von großem Vorteil, da es dazu beiträgt, innovative Teile schneller als je zuvor zu produzieren, und die von vielen Unternehmen gewählte "Fail-Fast-Learn-Fast"-Strategie unterstützt.
Ebenso ist die Tatsache, dass das KI-Programm nicht auf den traditionellen Ansatz des menschlichen Verstandes beschränkt ist, hervorragend für die Produktdifferenzierung. Generatives Design ermöglicht es den Herstellern, neue Maßstäbe zu setzen und der Konkurrenz einen Schritt voraus zu sein, indem sie innovative Teile entwickeln, die kostengünstiger sind, aus unterschiedlichen Materialien für eine bessere Leistung bestehen und mit bisher nie in Betracht gezogenen Fertigungsmethoden hergestellt werden. Die schiere Zufälligkeit der Technik macht es oft schwierig, von Konkurrenten reproduziert zu werden - ein Gewinn für alle, die sich am modernen Weltraumrennen beteiligen!
Ihr vollständiger Leitfaden für die Raumfahrtindustrie und die digitale Fertigung
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