Verkürzte Projektzeit von Jahren auf Monate: Lockheed Martin stellt riesigen 3D-gedruckten Titantank für Raumfahrt her

Lockheed Martin ist weltweit bekannt für seine innovativen Entwicklungen in der Luft– und Raumfahrttechnik. Im März 2017 berichteten wir über die fortschrittliche Spider-Imaging Technologie, mit welcher man traditionelle Teleskope neu entwickeln wollte. Jetzt arbeitet Lockheed Martin wieder an einem innovativen Projekt. Nachdem das Unternehmen die letzten Qualitätsprüfungsrunden eines 3D-gedruckten Titanzylinders abgeschlossen hat, ging ebenso ein mehrjähriges Entwicklungsprogramm zu Ende. Das Hauptziel des Projektes bestand darin, riesige Hochdrucktanks herzustellen, die an Bord von Satelliten Treibstoff transportieren können.

Der Titantank im Detail

Der Treibstofftank setzt sich aus drei verschweißten Teilen zusammen. Der traditionell gefertigte Titanzylinder, der den Körper bildet und eine variable Länge hat, wurde mit zwei 3D-gedruckten Kuppeln ergänzt, die als Kappen dienen. Durch die additive Fertigung der Kuppeln konnte Lockheed Martin eine deutliche Verkürzung der Bauzeit von zwei Jahren auf drei Monate verzeichnen.

Die Treibstofftanks für die Satelliten müssen zugleich leicht und sehr stark sein, um den Belastungen durch jahrzehntelange Missionen im Weltraumvakuum standzuhalten.

Titan erweist sich hier als das Mittel der Wahl. Würde man die Schmiedestücke aus Titan mit den idealen Maßen auf die übliche Weise anfertigen, dann würde dies mehrere Jahre dauern. Es würden so außerdem mehr als 80 % des ohnehin sehr teuren Materials vergeudet. Die Techniker von Lockheed verwendeten das additive Fertigungsverfahren, das den Namen „Elektronenstrahl“ trägt, um die notwendigen Kuppeln schneller und kostengünstiger herzustellen.

Gemäß einem Pressebericht von Lockheed Martin sind die neuartig gefertigten Tanks Teil einer Transformation im Bereich der Weltraumtechnologie. Dabei werden große Fortschritte im Virtual Reality-Design und der Automatisierung verzeichnet. Am Ende inspizierte ein Ingenieur von Lockheed Martin einen der Kuppel-Prototypen im 3D-Druck, wobei die endgültige Kuppel mit einem 116,84 cm Durchmesser groß genug ist, um Platz für 282 Liter Flüssigkeit zur Verfügung zu stellen.

Bauteile müssen allerhöchste Anforderungen erfüllen

Selbst der kleinste Fehler oder das kleinste Leck beim Tank könnte eine Katastrophe für den Betrieb eines Satelliten bedeuten. Aus diesem Grund bewerteten die Ingenieure die Struktur der Treibstofftanks und führten viele Tests durch, um sicherzustellen, dass die von der NASA geforderte Zuverlässigkeit und Leistung durch die 3D-gedruckten Tanks erfüllt wird. Seit Lockheed Martin an Board der NASA-Raumsonde Juno die ersten 3D-gedruckten Teile in den Weltraum brachte, wurden Tausende von weiteren Komponenten mit einer Vielzahl von Verbundwerkstoffen und Metallen hergestellt. Der 3D-Druck von Tankkuppeln ist dabei ein riesiger Fortschritt. Um mehr über interessante 3D-Druckprojekte zu erfahren und mit hierbei auf dem Laufenden zu bleiben, können Sie hier unseren kostenlosen Newsletter abonnieren.