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25.02.2019

Raketentriebwerk aus dem 3D-Drucker besteht Heißlauftest im DLR-Prüfstand

Am DLR-Prüfstand P8 in Lampoldshausen wurde vor wenigen Tagen ein vollständig im 3D-Druck-Verfahren hergestellter Raketenmotor erfolgreich getestet.


3D-Druck eröffnet neue Wege bei der Fertigung von Triebwerken

Die additive Fertigung liefert für den Triebwerksbau verschiedene Vorteile. So lassen sich die Produktionszeiten signifikant verringern. Derzeit werden zum Beispiel Brennkammern in Europa zuerst gegossen und geschmiedet. Dann werden Kühlkanäle ausgefräst, die dann mittels galvanischer Prozesse abgedeckt werden. Übliche Lieferzeiten betragen bis zu eineinhalb Jahre. Mittels additiver Fertigung dagegen können vollständige Triebwerke innerhalb weniger Wochen geliefert werden.

  • Das Berta-Triebwerk bei der Integration. Bild: Ariane Group

    Das Berta-Triebwerk bei der Integration. Bild: Ariane Group

  • Prüfstand P8 des DLR in Lampoldshausen. Bild: DLR

    Prüfstand P8 des DLR in Lampoldshausen. Bild: DLR

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Im Fall Bertas wurden im 3D-Druck-Verfahren sowohl der Einspritzkopf, er besteht aus einer korrosionsbeständige Nickelbasislegierung, wie auch die Brennkammer aus Edelstahl durch selektives Laserschmelzen hergestellt. Durch den Einsatz eines Lasers wurde das finale Bauteil schichtweise durch Aufschmelzen des Werkstoffes in Pulverform auf einer Grundplatte aufgebracht. Im 3D-Druck-Verfahren sind zudem komplexere Strukturen möglich, die sich in konventionellen Verfahren nicht herstellen lassen. So enthält Berta ein komplexes Design für die Kühlkanäle, welches ein verbessertes Kühlverhalten der Brennkammer sicherstellen soll. Durch die verbesserte Kühlung können Brennkammern zukünftig kompakter gebaut werden, was Material einspart.

»Die additive Fertigung eröffnet Europa neue Wege, Triebwerke zu fertigen«, sagt Lysan Pfützenreuter, Projektleiterin beim DLR Raumfahrtmanagement. »Mit dem erfolgreichen Nachweis der Technologie wird ein wichtiger Schritt in Richtung einer verbesserten Wettbewerbsfähigkeit europäischer Trägersysteme gegangen«. Die Testkampagne wird noch vier Wochen andauern und die Ergebnisse werden auch in weitere Entwicklungsvorhaben der ESA einfließen. So sollen 3D-Druckverfahren für Weiterentwicklungen der Ariane-6-Triebwerke Vinci und Vulcain eingesetzt werden.


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