3D‑gedruckte Bauteile für ein ESA ‑ Weltraumforschungsprojekt
Weltraumforschung · Forschung & Entwicklung · HP Multi Jet Fusion · PA12
Im Rahmen eines internationalen Weltraumforschungsprojekts realisierte Rapidobject additiv gefertigte Kunststoffbauteile für ein hydroponisches System zur Nahrungsmittelproduktion.
Die Bauteile sind Teil des sogenannten SWAG‑Systems und wurden für das ESA‑Projekt IGLUNA 2020 gefertigt.
Ausgangssituation
Das Team der ZHAW arbeitete gemeinsam mit dem Swiss Space Center und der ESA an der Entwicklung eines Systems zur pflanzlichen Nahrungsproduktion unter extremen Bedingungen.
Ziel des Projekts war es, ein hydroponisches System zu testen, das auch in einer simulierten Mondumgebung zuverlässig funktioniert.
Hierfür wurden präzise gefertigte Bauteile benötigt, die funktional, maßhaltig und belastbar sind.
Herausforderung
Ein zentrales Element des Systems sind sogenannte Abschlusskappen für Wasser‑ und Lampenkanäle.
Diese Bauteile übernehmen eine essenzielle Funktion innerhalb des gesamten Systems.
Die Herausforderung bestand darin:
- komplexe Geometrien präzise umzusetzen
- funktionsrelevante Bauteile zuverlässig zu reproduzieren
- eine gleichmäßige, nachbearbeitbare Oberfläche zu erreichen
Gleichzeitig mussten die Komponenten für den Einsatz in einem anspruchsvollen Forschungsumfeld geeignet sein.
Unsere Lösung
Rapidobject fertigte die Abschlusskappen im HP Multi Jet Fusion Verfahren aus dem Kunststoff PA12.
Nach dem Druck wurden die Bauteile schwarz eingefärbt, um eine homogene Oberfläche zu erzielen und die Anforderungen des Projekts zu erfüllen.
Die additive Fertigung ermöglichte:
- die Umsetzung komplexer Geometrien
- hohe Maßhaltigkeit und Reproduzierbarkeit
- kurze Fertigungszeiten bei gleichzeitig hoher Qualität
Technische Eckdaten
Anwendung: Hydroponisches System / Funktionsbauteile
Bauteil: Abschlusskappen für Flow‑ und Lampen‑Channels
Verfahren: HP Multi Jet Fusion (MJF)
Material: PA12
Nachbearbeitung: Einfärben (schwarz)
Das Ergebnis
Die gefertigten Bauteile wurden erfolgreich in das SWAG‑System integriert und sind ein funktionaler Bestandteil des Gesamtkonzepts.
Auch wenn die ursprünglich geplante Field Campaign auf dem Pilatus infolge der COVID‑19‑Situation nicht wie vorgesehen stattfinden konnte, wurde das Projekt erfolgreich virtuell umgesetzt und international präsentiert.
Additive Fertigung
Übertragbarkeit
Dieses Use Case‑Beispiel zeigt den Einsatz additiver Fertigung für:
- Forschungs‑ und Entwicklungsprojekte
- funktionskritische Systemkomponenten
- komplexe Bauteile mit hohen Präzisionsanforderungen
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