Raketenbau automatisiert

Firefly Aerospace, Inc., ein Anbieter von Trägerraketen und Weltraumfahrzeugen, wird durch die Umstellung der Großteilefertigung auf das Mongoose Hybrid System (Automated Fiber Placement, AFP) von Ingersoll Machine Tools in der Lage sein, einen ausschließlich aus Verbundwerkstoffen bestehenden Alpha-Raketenkörper in nur vierzehn Tagen herzustellen.

Die AFP-Anlagen von Ingersoll werden bei den führenden Luft- und Raumfahrtunternehmen für die Herstellung von Verkehrs- und Kampfflugzeugen eingesetzt.

Die AFP-Anlagen von Ingersoll werden bei den führenden Luft- und Raumfahrtunternehmen für die Herstellung von Verkehrs- und Kampfflugzeugen eingesetzt.

„Äußerst leistungsfähige, großformatige, mit Robotern arbeitende Automated Fiber Placement Anlagen (AFP), wie sie von Ingersoll Machine Tools hergestellt werden, sind heute in der Luftfahrtindustrie weit verbreitet. Diese Maschinen ermöglichen den 3D-Druck von sehr großen Bauteilen aus Verbundwerkstoff, wie etwa für Verkehrsflugzeuge, was mit metallischem 3D-Druck wesentlich schwieriger ist. Da wir jetzt einfach Anlagen kaufen können, die mit der Luftfahrtindustrie entwickelt und erprobt wurden und sofort große Einsparungen an Kosten, Gewicht und Fertigungszeit ermöglichen, liegt es für uns auf der Hand, dass AFP der wirtschaftlichste und kostengünstigste Ansatz für die Raketenherstellung der Zukunft ist. Metallische Werkstoffe waren das vorherrschende Material in der Luft- und Raumfahrt im letzten Jahrhundert. Verbundwerkstoffe sind wesentlich robuster und leichter als metallische Werkstoffe und heute die erste Wahl für moderne Flugkörper. Die Baureihe Alpha von Firefly ist die weltweit größte Flüssigtreibstoffrakete aus reiner Kohlefaser“, sagt Dr. Tom Markusic, Geschäftsführer von Firefly.

Das Mongoose Hybrid System von Firefly wird das erste sein, das mit dem neuen Hawk-Faser-Positionierungsmodul von Ingersoll ausgestattet wird.

Das Mongoose Hybrid System von Firefly wird das erste sein, das mit dem neuen Hawk-Faser-Positionierungsmodul von Ingersoll ausgestattet wird.

24 Alpha-Raketen

Firefly wird dieselbe AFP-Anlage nutzen, welche führende Luft- und Raumfahrtunternehmen für die Herstellung der neuesten Zellen aus Verbundwerkstoff für Verkehrs-, Regierungs- und Kampfflugzeuge einsetzen – von der Boeing 787 über den Airbus A350 bis hin zur F-35. Das erste von zwei geplanten AFP-Systemen wird im Mai 2021 am Fertigungs- und Versuchsstandort in Briggs, Texas, installiert werden, wo Alpha unter Verwendung des AFP-Fertigungsverfahrens neu abgenommen wird. Das neue, in Florida beheimatete Produktions- und Startgelände für die Raumfahrt in Cape Canaveral, wird ab 2022 über die zweite automatisierte Montagelinie verfügen und schließlich in der Lage sein, jährlich schätzungsweise 24 Alpha-Raketen herzustellen, wobei das Werk in Briggs zum automatisierten Bau größerer Entwicklungsstufen der Beta-Trägerrakete übergehen wird.

Hochpräzise Faser-Positionierung

Das Mongoose Hybrid System von Firefly wird das erste sein, das mit dem neuen Hawk-Faser-Positionierungsmodul von Ingersoll ausgestattet wird, das für hohe Produktivität und die hochpräzise Faser-Positionierung leicht gekrümmter Oberflächen entwickelt und getestet wurde. Mongoose Hybrid verfügt auch über ein von Ingersoll angebotenes automatisches System, mit dem es möglich ist, mehrere Verbundwerkstoff-Module in angrenzenden Arbeitsbereichen einzusetzen. Dies bedeutet automatisiertes Fiber Placement an mehreren Werkstücken, ohne Intervention des Bedienpersonals.

Bedeutende Investition

Die neuen automatisierten Raketenfabriken von Firefly werden viele Vorteile bringen, darunter eine 30 bis 50%ige Reduzierung des Abfalls an Verbundwerkstoff, bessere Wiederholgenauigkeit, weniger Handarbeit, kürzere Bauzeiten sowie eine maßgeschneiderte und optimierte Struktur – mit noch geringerem Gewicht und günstigeren Gesamtkosten. „Ingersoll freut sich sehr, bei Firefly seine umfangreiche Erfahrung in der automatisierten, robotergestützten Herstellung von Komponenten aus Verbundwerkstoff in die Welt des Raketenbaus und der Raumforschung einzubringen“, so Chip Storie, Geschäftsführer von Ingersoll Machine Tools und Dr. Markusic fügt hinzu: „Die Einbindung der Fertigungs- und Automatisierungstechnik von Ingersoll in unsere Produktionslinien in Texas und Florida stellt eine bedeutende Investition in unsere Zukunft als Unternehmen und in die Zukunft der Raumfahrt zwischen Erde und Mond dar.“

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