Laserbasierte additive Fertigung (DED): Gewichtsreduzierte und optimierte Satellitenschnittstelle (Raumfahrt)

Die Konstruktion einer strukturellen Schnittstelle aus TA6V in der Raumfahrt erfordert es, die Freiheiten der additiven Fertigung zu nutzen und dabei sehr strenge mechanische und gewichtsbezogene Vorgaben einzuhalten. Ziel ist es, die Anzahl der Fügeverbindungen und die Gesamtmasse zu reduzieren, die Leistungsfähigkeit abzusichern und die Lieferzeiten deutlich zu verkürzen.

IREPA LASER hat das Bauteil mit einer auf pulverbasiertes Laser-DED ausgerichteten Konstruktion vollständig neu gestaltet und so die spanende Bearbeitung reduziert. Durch Topologieoptimierung und Validierung mittels Finite-Elemente-Simulation konnten mehrere zuvor getrennte Funktionen in einer einteiligen Architektur zusammengeführt werden.

Das Projekt erforderte ein vollständiges Redesign, bei dem die Randbedingungen des additiven Fertigungsverfahrens bereits in der Frühphase berücksichtigt wurden. Die Validierung einer konsolidierten Architektur ermöglichte den Ersatz mehrerer Teilbaugruppen bei gleichzeitiger Gewährleistung der mechanischen Leistungsfähigkeit in einem anspruchsvollen Raumfahrtumfeld.

Die Lösung ermöglichte eine Gewichtsreduzierung des Bauteils um 15 % und eine deutliche Vereinfachung der Montage. Die mechanische Leistungsfähigkeit wurde durch Versuche validiert, bei einer erheblichen Verkürzung der Fertigungszeit von 18 auf 3 Monate im Vergleich zu einem geschmiedeten Rohling.