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Conflux Technology entwickelt 3D-gedruckte Wärmetauscher für die Orbitalraketen der Rocket Factory Augsburg

Jun 11, 2023Jun 11, 2023

Der australische Wärmeübertragungsspezialist Conflux Technology hat sich mit dem in Deutschland ansässigen Weltraumraketenhersteller Rocket Factory Augsburg (RFA) zusammengetan, um seine 3D-gedruckte Conflux-Wärmetauschertechnologie in eine Orbitalrakete einzubetten.

Die Wärmetauscherkomponenten werden aus dem Metalllegierungsmaterial Monel K 500 von Conflux Technology hergestellt und mit der EOS M300-4 Direct Metal Laser Sintering (DMLS)-Technologie gedruckt. Der Gaskanalwärmetauscher soll noch in diesem Jahr entwickelt, gefertigt und einem Funktionstest unterzogen werden.

Dieses Projekt ist Teil der Moon to Mars-Initiative der Australian Space Agency und wird durch das Supply Chain Capability Improvement Grant Program finanziert, das Conflux letztes Jahr 1 Million AUD zugesprochen hat. Diese Initiative und dieser Zuschuss unterstützen von Australien durchgeführte Projekte, die zur laufenden Mission der NASA beitragen könnten, bemannte Raumflüge zum Mond und schließlich zum Mars durchzuführen. Ebenso unterstützt die Initiative das langfristige Ziel der australischen Raumfahrtbehörde, die Luft- und Raumfahrtindustrie im Land auszubauen.

„Bei conflux etablieren wir uns als führend in der Entwicklung und Vermarktung von 3D-gedruckten Thermolösungen und relevanten Materialien für extreme Anwendungen“, kommentierte Dan Woodford, Chief Commercial Officer von Conflux. „Mit Unterstützung des Moon to Mars Grant Supply Chain Capability Improvement Grant der Australian Space Agency wenden wir ihn nun auf die schnell wachsende Raumfahrtindustrie an.“

Als die Finanzierung bekannt gegeben wurde, sagte Michael Fuller, CEO und Gründer von Conflux: „Wir freuen uns sehr, unsere HXs ins All zu bringen!“ Dieser Zuschuss wird die technische Entwicklung und den kommerziellen Einsatz unserer Wärmetauscher in den extremsten Umgebungen – Raketentriebwerken – erleichtern.“

Conflux Monel K 500 und EOS M 300 Technologie

Das Monel K-Material von Conflux, eine Nickel-Kupfer-Legierung, ist für seine hohe Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Haltbarkeit bekannt und wird häufig in Schiffs- und chemischen Verarbeitungsanwendungen eingesetzt. Monel K zeichnet sich außerdem durch seine Beständigkeit gegen Spannungsriss- und Lochfraßkorrosion aus, einer Form lokaler Korrosion, die zur zufälligen Entstehung kleiner Löcher im Metall führt.

Allerdings wurde die K 500-Variante durch Auslagerungshärtung und Ausscheidungshärtung weiter verstärkt und bietet eine verbesserte Festigkeit und Härte. Somit verfügt Monel K 500 über eine hohe Streckgrenze, Zugfestigkeit und eine verbesserte Korrosions- und Erosionsbeständigkeit, was es ideal für hochbelastete Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie für die Herstellung von Wärmetauscherteilen macht.

Zur Herstellung der Wärmetauscherkomponenten mit Monel K 500 nutzt Conflux seine EOS M300 Direct Metal Laser Sintering (DMLS)-Maschinen, die das Unternehmen letztes Jahr gekauft hat. Der M300 bietet im Vergleich zu seinem Vorgänger ein um 50 % höheres Bauvolumen und bietet außerdem hohe Zuverlässigkeit durch verbessertes Layout, Funktionalität, Hardware und Software.

Darüber hinaus verfügt der M300 über vier Laser, die gleichzeitig auf jedem Bereich des Pulverbetts arbeiten können, wobei jeder Laser nicht auf einen einzelnen Arbeitsquadranten beschränkt ist. Diese Funktion verkürzt die Bauzeiten und ermöglicht letztendlich einen höheren Durchsatz für die Produktion. Darüber hinaus bietet die EOS-Technologie auch eine gasflussoptimierte Prozesskammer mit dem EOSYSTEM SmartCal-Kalibrierungstool, was eine hohe Verarbeitungsqualität und Wiederholbarkeit gewährleistet. Conflux behauptet sogar, dass diese Technologie einen „bedeutenden Fortschritt in der Produktion“ ermöglicht habe.

Additive Fertigung und Luft- und Raumfahrtanwendungen

Der Einsatz der 3D-Drucktechnologie in der Luft- und Raumfahrtindustrie, insbesondere bei der Herstellung von Weltraumraketen, ist nichts Neues. Der Start der weltweit ersten 3D-gedruckten Rakete von Relativity Space, Terran 1, im vergangenen Monat markierte einen bedeutenden Fortschritt für die Rolle der additiven Fertigung in der Raumfahrtindustrie.

Die Rakete, die zu 85 % aus einem 3D-Drucker bestand, wurde von der Cape Canaveral Space Force Station in Florida gestartet, erreichte jedoch nicht die Umlaufbahn, bevor sie in den Atlantischen Ozean stürzte. Allerdings erreichte Terran 1 auf seinem Jungfernflug noch eine Reihe von Meilensteinen und etablierte sich als erste 3D-gedruckte Rakete, die erfolgreich startete und entscheidende Stufen wie Max-Q, Haupttriebwerksabschaltung (MECO) und Trennung der zweiten Stufe durchlief. Mit Blick auf die Zukunft hat Relativity Space seine nächste Rakete entwickelt, Terran R, die nächstes Jahr starten soll. Das Unternehmen hofft, den 3D-gedruckten Aufbau seiner Raketen für zukünftige Missionen auf 95 % steigern zu können.

An anderer Stelle wurde letzten Monat bekannt gegeben, dass der in Kalifornien ansässige Entwickler von Weltraum- und Wohntechnologien Vast das US-amerikanische Luft- und Raumfahrtunternehmen Launcher übernommen hat, das den 3D-gedruckten E-2-Flüssigkeitsraketentriebwerk entwickelt. Durch diesen Deal hofft Vast, die 3D-gedruckte Raketentechnologie von Launcher nutzen zu können, um sein Ziel, Raumstationen mit künstlicher Schwerkraft zu schaffen, voranzutreiben. Das Unternehmen beabsichtigt bereits, in diesem Jahr den Raumschlepper Orbiter und die gehostete Nutzlastplattform von Launcher zu nutzen, um den Orbit zu erreichen und seine Komponenten und Subsysteme der Raumstation im Orbit zu testen.

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Alex ist Technologiejournalist bei 3D Printing Industry und recherchiert und schreibt gerne Artikel zu einer Vielzahl von Themen. Er besitzt einen BA in Militärgeschichte und einen MA in Kriegsgeschichte und hat ein großes Interesse an additiven Fertigungsanwendungen in der Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtindustrie.

Conflux Monel K 500 und EOS M 300 TechnologieAdditive Fertigung und Luft- und Raumfahrtanwendungen