From space to Earth: Additive Fertigung bei MT Aerospace AG

MT Aerospace kommt aus der Raumfahrt. Für diese werden ganze Raketentriebskammern in einem Stück additiv gefertigt.

In der ständigen Evolution der Raumfahrttechnologie zeichnet sich eine weitere transformative Kraft ab: Additive Fertigung. Bei dem Bau von Trägerraketen verschmilzt bei MT Aerospace diese innovative Herangehensweise an die Fertigung nahtlos mit jahrzehntelanger Erfahrung in Design und Bau von Strukturbauteilen, metallurgischem Know-how und modernen Technologien.

Mit Raumfahrt Know-how positioniert sich MT Aerospace als AM Contract Manufacturer, der die vollständige Prozesskette vom Design von Bauteilen über den 3D-Druck und die Nachbearbeitung bis hin zur Zertifizierung nach entsprechenden Industrienormen abdecken kann.

Thomas Weitlaner
SVP Additive Manufacturing Sales bei MT Aerospace

„Als End-to-End-AM-Auftragsfertiger für hochwertige
Produkte wollen wir mit unseren Kunden aus der Luft- und
Raumfahrt, der Verteidigung bis hin zur Automobil- und
Energiebranche weiterwachsen und qualitativ hochwertige
Bauteile in Serienproduktion anbieten.“

Die nächste Dimension: Additive Fertigung aus der Raumfahrt

Als größter europäischer Zulieferer für die Ariane-Raketen und Hersteller von Satelliten- und Flugzeugbauteilen ist die Entwicklung und Umsetzung von Leichtbauanwendungen eine Hauptaufgabe von MT Aerospace. Innovative Lösungen für Hochleistungsprodukte mit maximaler Leistung und minimalem Gewicht zu fertigen, sind die Expertise des Unternehmens.

Additive Fertigung hat die traditionellen Grenzen der Raumfahrtkonstruktion aufgebrochen. Die präzise Schichtung von Materialien ermöglicht nicht nur eine optimierte Gewichtsverteilung, sondern auch die Herstellung anspruchsvoller und effizienter Bauteile. Komplexe Geometrien ohne Werkzeugbeschränkungen und individuelle Anpassungen ermöglichen eine hohe Flexibilität, um die Kundenanforderungen optimal zu bedienen.

Druckbehälter wie diesen Satellitentank kann MT Aerospace vom Design über den 3D-Druck und die Nachbearbeitung bis hin zur Zertifizierung nach entsprechenden Industrienormen fertigen.

Präzisionsmaschinen für komplexe Bauteile

Moderne Software ermöglicht präzise Designs und Simulationen, während fortschrittliche 3D-Drucker die Realisierung dieser Konzepte in hochwertige Bauteile umsetzen. Der hochmoderne Maschinenpark von MT Aerospace ermöglicht die Herstellung von Prototypen, maßgeschneiderten Bauteilen bis hin zu serienreifen Produkten sowohl im DED- als auch im LPBF-Verfahren. Das breite Materialportfolio (> zehn Materialien) wird mit insgesamt neun Systemen der Hersteller AddUp und EOS verarbeitet. Diese Maschinen sind in der Lage, Schicht für Schicht hochspezialisierte Materialien zu verschmelzen und somit komplexe Bauteile für unterschiedliche Applikationen herzustellen.

Mit diesem Portfolio positioniert sich MT Aerospace als AM Contract Manufacturer, der die vollständige Prozesskette vom Design von Bauteilen über den 3D-Druck und die Nachbearbeitung bis hin zur Zertifizierung nach entsprechenden Industrienormen abdecken kann. Dabei stehen neben der Luft- und Raumfahrt auch weitere Branchen wie Verteidigung, Energie sowie Renn- und Motorsport im Fokus. Besonders für hochwertige und komplexe Bauteile mit hohen Qualitätsansprüchen profitieren die Kunden dabei vom AM-Prozess-Know-how und der metallurgischen Expertise, die MT Aerospace über Jahrzehnte als Zulieferer für die Luft- und Raumfahrt aufgebaut hat.

Beim Geobiom-Projekt geht es um die bionische Optimierung von Ariane 6-Primärstrukturen. Ziel sind Gewichtseinsparungen und strukturmechanische Verbesserungen.

Das Beste zum Schluss: Test & Postprocessing

Auch für die notwendigen Schritte in der Nachbearbeitung der gedruckten Bauteile kann MT Aerospace auf bewährte Technologien und Erfahrung zurückgreifen (so wurden beispielsweise für das Ariane-Programm 40.000 km Schweißnähte verarbeitet). MT Aerospace ist auch in der Lage, applikationsspezifische Wärmebehandlungsanweisungen zu erarbeiten und vor Ort umzusetzen. Je nach Kundenanforderungen können Bauteile darüber hinaus mit verschiedenen Verfahren getestet und entsprechend qualitätsgesichert ausgeliefert werden.

In den zahlreichen Laboreinrichtungen bei MT Aerospace werden die Materialproben direkt vor Ort sowohl analysiert als auch validiert und die Ergebnisse werden dem Kunden somit ohne Zeitverzug bereitgestellt. Für sämtliche im Portfolio befindlichen Materialien sind in den letzten Jahren umfangreiche Materialdatenbanken aufgebaut worden, die zur Verfügung gestellt werden können. Zunehmend nutzen auch Anbieter von neuen AM-Materialien diese Möglichkeiten, um ihre Produkte zu verproben oder um neue Applikationen zu erschließen.

Ein umfangreicher Maschinenpark mit LPBF- und DED-Maschinen ermöglicht eine breite Angebotspalette vom Prototypen bis zum Serienteil. Und das mit über zehn verschiedenen Materialien.

Unendliche Möglichkeiten: Materialentwicklung

Die langjährige Erfahrung im Design und Bau von Strukturbauteilen für die Raumfahrt fließt bei MT Aerospace nahtlos in die Additive Fertigung für weitere Industriebranchen ein. Neue Materialien und Legierungen, die für bestimmte AM-Applikationen technisch oder wirtschaftlich notwendig sind, auf den AM-Systemen zu verarbeiten sowie die Prozessparameter zu entwickeln und zu optimieren, ist die Kernaufgabe der Additiven Fertigung bei MT Aerospace. Das beste Beispiel hierfür ist Monel K 500 eine Nickelbasislegierung mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit, die für den Bau von Raketenantriebskammern zum Einsatz kommt.Ein weiteres Material ist eine neue, hochfeste und hitzebeständige Aluminiumlegierung, die in der Automobilindustrie Verwendung findet. MT Aerospace sieht für sich einen klaren Fokus darin, weitere Materialien bzw. Legierungen für AM einsetzbar zu machen und damit seinen Kunden ein breiteres Materialportfolio anzubieten.

Unverzichtbarer Baustein in der Fertigung der Zukunft: Topologieoptimierung

Topologieoptimierung ist der Schlüssel zu leichteren, effizienteren und leistungsstärkeren Strukturbauteilen. Komplexe Algorithmen und Simulationen werden genutzt, um das optimale Materialvolumen und die ideale Struktur zu identifizieren. Dieser Ansatz ermöglich es, das Gewicht signifikant zu reduzieren, ohne die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen. Bei MT Aerospace entstehen so unter anderem Bauteile für die Luft- und Raumfahrt, die den extremen Wetter- und Weltraumbelastungen standhalten müssen. Dank der Kombination von Topologieoptimierung und Additiver Fertigung können nun auch organisch geformte Strukturen hergestellt werden, die zuvor nur schwer realisierbar waren.

Neben EN9100 & DIN EN ISO 9001 verfügt MT Aerospace über die Design Definition Authority für die Ariane-Programme und ist zudem zugelassener Herstellungs- und Instandhaltungsbetrieb gemäß EASA 21G und 145. Diese Zertifizierungen und das damit verbundene Know-how werden bei MT Aerospace für die Optimierung von AM-Bauteilen eingesetzt. Ein Beispiel hierfür ist das Geobiom, dessen organische Struktur deutlich zur Massenoptimierung bzw. -reduzierung beiträgt.

Gemeinsam sind wir stark: DED Experience Day

Für MT Aerospace stehen Interessenten, Kunden und Lieferanten gleichermaßen im Mittelpunkt, denn Innovation ist von Kommunikation geprägt. Der „DED Experience Day“ verspricht die Gelegenheit Synergien zu schaffen und sich zu vernetzen. Erstklassige Experten, neueste Entwicklungen und Innovationen sowie bewährte Praktiken werden präsentiert und diskutiert. Der Wissensaustausch wird begleitet von Workshops und Keynotes mit den Eventpartnern AddUp und Siemens. Anmeldungen sind bis 22. März 2024 möglich: pr@mt-aerospace.de