Additive Fertigung von Raketentriebwerkskomponenten - Vom Rapid Prototyping zur Flugqualifikation

Die ArianeGroup ist einer der Pioniere des 3D Drucks und entwickelt seit über 15 Jahren intensiv die Additive Fertigung zur Herstellung von Raketentriebwerkskomponenten. Mit dem Erstflug der Ariane 6 am 9. Juli 2024 sind einige additiv gefertigte und qualifizierte Bauteile mitgeflogen und erlangte damit einen technologischen Reifegrad (TRL) von 9 also den Status „flugqualifiziert“.

Eines der qualifizierten Komponenten ist die sogenannte Auxiliary Power Unit (APU), hergestellt über das Laserstrahlschmelzen von Hastelloy X, eine Nickelbasislegierung mit hoher Warmfestigkeit und guter Oxidationsbeständigkeit. Das Hilfsaggregat, das entscheidend zur Vielseitigkeit der Ariane 6-Oberstufe beiträgt, hat seine Qualifikationskampagne nach insgesamt 137.601 Sekunden Betrieb bei mehr als 53 Tests erfolgreich abgeschlossen Die APU ist ein technisches Multitalent, das es erlaubt, die Oberstufen-Tanks mit Druck zu beaufschlagen, das Vinci-Triebwerk während des Flugs wiederzuzünden und bei Bedarf sogar für Extra-Schub im Orbit zu sorgen. Aufgrund des komplexen Design des APU Wärmetauschers, konnte die Additive Fertigung hier das ganze Potential ausspielen.

Der wirtschaftliche Erfolg bei der Entwicklung und Qualifikationen von Raketentriebwerkskomponenten für Trägerraketen hängt entscheidend von der Funktionsintegration, einer robusten Prozesskette und wettbewerbsfähigen Kosten ab, mein Vortrag soll hier über Chancen, Risiken und Herausforderungen bei der Industrialisierung informieren.

Vortragssprache: DEU