Das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) hat eine neue Partnerschaft mit dem luxemburgischen Unternehmen Gradel angekündigt, um ultraleichte Strukturen für die Luft- und Raumfahrtindustrie zu erforschen und herzustellen. Die Teile werden für drei europäische Giganten im Satellitenbau hergestellt: Thales Alenia Space (Frankreich), Airbus Defence and Space (Frankreich) und OHB (Deutschland).
Im Bereich der Raumfahrt und der Satelliten ist Gewicht teuer. Je schwerer ein Produkt für den Transport ins All ist, desto mehr kostet es. Derzeit wird von Kosten in Höhe von 5 000 bis 10 000 EUR pro Kilogramm ausgegangen, was bedeutet, dass sich jede Gewichtsreduzierung für Unternehmen, die Satelliten ins All schicken, finanziell auszahlt.
Die neue Partnerschaft zielt darauf ab, sehr widerstandsfähige und dennoch ultraleichte Strukturen mit Hilfe von endlosen kohlenstofffaserverstärkten Polymeren (CFRP) in einem Filament-Winding-Verfahren herzustellen, wodurch ultraleichte 3D-Strukturen entstehen.
Die Kohlenstofffasern sind mit einem Polymer beschichtet, das das gesamte Objekt verfestigt und es extrem stabil und widerstandsfähig macht. Imprägnierte Kohlenstofffasern werden zu einem optimierten 3D-Netz gewickelt, das dem Teil seine besonderen mechanischen Eigenschaften verleiht.
Zwei Projekte werden in den LIST-Gradel-Labors durchgeführt. Das erste Projekt mit der Bezeichnung "xFKin3D" besteht in der manuellen Herstellung von Teilen mit Hilfe des Filamentwebens. Es zielt auf die Demonstration der Weltraumtauglichkeit von Strukturteilen ab, die mit der xFKin3D-Technologie hergestellt werden.
Das zweite Projekt mit der Bezeichnung "Robotisiertes xFKin3D" wird sich der Herausforderung stellen, die gleichen Teile wie beim ersten Projekt herzustellen, jedoch unter Verwendung eines neuen Roboterarms, der kürzlich bei LIST installiert wurde, so dass es sich um einen vollautomatischen Herstellungsprozess handelt, der eine ausgezeichnete Wiederholbarkeit in gleicher Stärke und Qualität gewährleistet, jedoch in einem größeren Maßstab.
Die hergestellten Komponenten sind für die Verwendung in allen Antennenhalterungen für die Ausrüstung von Satelliten bestimmt. Derzeit sind viele dieser Teile aus Metall und daher relativ schwer. Ziel ist es, von Metallteilen wegzukommen, und mit dieser neuen Technologie von LIST und Gradel, die in Luxemburg hergestellt wird, kann eine Gewichtsreduzierung von bis zu 75% erreicht werden, wodurch die Unternehmen erhebliche Kosten sparen.
Beide Projekte werden durch das nationale luxemburgische Raumfahrtprogramm LuxIMPULSE unterstützt, das darauf abzielt, Finanzmittel bereitzustellen, um in Luxemburg ansässige Unternehmen bei der Markteinführung innovativer Ideen zu unterstützen. Das Programm wird von der luxemburgischen Raumfahrtbehörde (LSA) zusammen mit der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) verwaltet.