Rocket-Science?

Obwohl es keine Raketenwissenschaft ist, hat es das Potenzial, die Dinge in der Thermosph√§re und dar√ľber einfacher zu machen. Der Artikel befasst sich mit Plasma Metal Deposition (PMD) f√ľr Weltraumanwendungen.

Da Weltraum ein unbequemer Ort ist, ist es wichtig, Materialien mit hoher Z√§higkeit zu verwenden, eines davon ist Titan. Aufgrund seiner im Vergleich zu seiner spezifischen Festigkeit hervorragenden Korrosionsbest√§ndigkeit ist Titan ein √ľberlegenes Material f√ľr solche Anwendungen. Einer der Nachteile ist der hohe Preis, und an diesem Punkt kommt PMD ins Spiel.

Titan-Teile k√∂nnen aufgrund ihres nahezu netzf√∂rmigen Fertigungsstils mit viel weniger Material hergestellt werden als herk√∂mmliche Bearbeitungsmethoden wie Fr√§sen oder Drehen, was zu einer wirtschaftlicheren Produktion f√ľhrt.

ESA X-Ray Eye

Dies ist ein 3D-gedruckter und bearbeiteter Prototyp des ‚ÄěAuges‚Äú des Athena-R√∂ntgenteleskops der ESA.

Ein von der ESA gef√ľhrtes Projekt 3D erstellte diese Teststruktur, um eine vielversprechende Methode namens Plasma Metal Deposition (PMD) zu evaluieren. Eine hei√üe Plasmafahne verwandelt Metall in geschmolzene Tropfen, die nach Bedarf abgelegt werden.

Mit dieser Methode wurden insgesamt sechs Testteile von RHP-Technology GmbH in √Ėsterreich hergestellt.

‚ÄěZiel dieses Projekts war es, die F√§higkeit der Technik f√ľr zu bewerten Die Herstellung von Weltraumhardware und -komponenten mit einer Gr√∂√üe von mehr als 0,5 m‚Äú, erkl√§rt der ESA-Materialingenieur Laurent Pambaguian. ‚ÄěWir haben die gesamte Prozesskette untersucht, einschlie√ülich der anschlie√üenden W√§rmebehandlung und Nachbearbeitung sowie des 3D-Drucks unter Verwendung einer Titanlegierung entweder als Metallpulver oder als Drahtrohstoff."

Das Ergebnis zeigt gute mechanische Eigenschaften und Veredelung, was bedeutet, dass wir die Technologie vorantreiben können, einschließlich der Untersuchung alternativer Materialien.

Die Plasmametallabscheidung ist eine m√∂gliche Methode zur Herstellung gro√üer Bauteile in der Zukunft, wie die optische Bank der Athena-Mission, die das komplexeste Teil sein wird, das jemals in Titan gedruckt wurde. Aufgrund des Starts im Jahr 2031 wird die Athena-Mission der ESA 10 bis 100 Mal tiefer in den Kosmos eindringen als fr√ľhere R√∂ntgenmissionen, um die hei√üesten, energiereichsten Himmelsobjekte zu beobachten.

Segment des ESA X-Ray Eye hergestellt √ľber PMD

Diese Mission erfordert eine v√∂llig neue R√∂ntgenoptik-Technologie mit Stapel von 'Spiegelmodulen', die sorgf√§ltig angeordnet sind, um energiereiche R√∂ntgenstrahlen einzufangen und zu fokussieren. Die optische Bank richtet etwa 750 Spiegelmodule in einer komplexen Struktur mit vielen tiefen Taschen aus und sichert sie, die sich auf eine maximale H√∂he von 30 cm verj√ľngen.

Die Gesamtform muss auf einige zehn Mikrometer genau sein. Dieses Projekt wurde im Rahmen der Advanced Manufacturing-Initiative der ESA unterst√ľtzt, bei der neuartige Materialien und Verfahren f√ľr den Raumfahrtsektor entwickelt werden.

http://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/05/3D-printed_structure_of_an_X-ray_eye#.XrL7hbsxGwk.link


Während der Advanced Manufacturing-Initiative der ESA stellten mehrere Unternehmen Prototypen von Teilen eines riesigen Röntgenteleskops her. Eines dieser Unternehmen war RHP Technology mit dem PMD-Prozess. Sie produzierten 6 identische Prototypen von Titan mit Draht und Pulver als Ausgangsmaterial, was die Fähigkeiten von PMD demonstrierte.

Das R√∂ntgenauge ist das Herzst√ľck der zuk√ľnftigen Athena-Mission der ESA und wird sich 10-100 weiter in den Kosmos hinein erstrecken als fr√ľhere R√∂ntgenmissionen, um die hei√üesten und energischsten Himmelsk√∂rper zu erkennen und zu beobachten.

Die gedruckte Struktur, die auf den Fotos zu sehen ist, ist ein Teil einer ringf√∂rmigen Montagevorrichtung f√ľr eine Spiegelanordnung, die einen Teil eines R√∂ntgenteleskops bildet