 Gut, dann freut mich, dass zu dieser späten Stunde noch nicht alle Partymachen im sechsten Stock und noch zu diesem Vortrag gekommen sind. Ich werde euch heute ein bisschen was über 3D-Druck für den Weltraum erzählen. Für die, die mich nicht kennen, ich bin Ripper oder mein Government Allias ist Michael Huppl. Ich arbeite mit Metall-3D-Druck in Wiener Neustadt, dort beschäftige ich mich hauptsächlich mit der Prozessvorbereitung von Bauteilen für die Raumfahrt. Und von da sind auch meine Beispiele, das ist der Großteil der Beispiele bzw. die Erfahrung mit diesem Thema. Kurz, worum geht es heute nicht? Vielleicht kennt manche dieses Projekt, die NASA hat vor einigen Jahren das Projekt Made in Space gestartet. Das war ein Kunststoffdrucker für die ISS. Ist zwar schön, aber das ist nicht so spannend, weil Kunststoff drehte zusammen Kleben. Das schaffen wir auf der Erde ganz gut, dort fehlt halt nur die Gravitation, macht es jetzt nicht so spannend. Es wurden damit auch interessante Teile hergestellt, aber das behandle ich heute nicht. Und auch nicht diese verschiedenen Ideen oder Ansätze, wie jetzt auf anderen Himmelskörpern Habitate für Menschen gebaut werden sollen, dass das alles relativ experimentell, dass vor allem beschäftigen wir uns oder beschäftige ich mich jetzt nicht wirklich damit daher kann ich da jetzt auch keine fundierten Aussagen treffen. Auch wenn wir bei uns in der Firma auch schon ein Projekt in diese Richtung hatten, da ging es um simuliert, also darum simuliert das Maskestein zu drucken, was dann in diesen schönen, nennen wir es, Nicht-Kack-Haufen geendet hat. Ja, fangen wir vielleicht mal an, was ist überhaupt so schwierig an Weltraum oder warum, warum heißt es immer Space is Hard? Das einerseits, wir haben dort Vakuum. Auf der Erde ist alles einfach, da haben wir eine Atmosphäre, da gibt es jetzt keine großen Druckunterschiede zwischen Herstellen von Bauteilen und dann wo sie eingesetzt werden, was ist jetzt Hochdruck, aber das heißt, uns können Werkstoffe nicht, uns können dort Werkstoffe ausgasen. Da scheiden schon sehr viele Kunststoffe zum Beispiel aus bzw. auch die schon erwähnten FDM-Teile. In der Vakuum funktioniert das nicht, mit Luft einschlüssen, da das eben das Gast aus, da können die Bauteile brechen. Wir haben im Orbit erhöhte Sonnenstrahlung, das ist einerseits Infrarow, ja, Ultraviolett und Röntgenstrahlung. Auch das ist, also auch das ist ziemlich aggressiv und kann Bauteile schädigen, bis dann, bis die dann zerbrechen oder einfach sich dann unter der Last auflösen. Wir haben geladene Partikel, Elektronen, Protonen, Ionen, verschiedener Art, die dort mit riesigen Geschwindigkeiten, also mit großen Relativgeschwindigkeiten zu dem Satelliten herumfliegen, beim Auftreffen auf Teile dann Teile herauslösen können und dadurch degenerieren Bauteile oder ganze Satelliten. Wir haben die kosmische Strahlung, hochenergetische Strahlung, die ebenfalls Bauteilgefüge oder Materialgefüge ändern kann. Materialteile davon herausschlagen kann und dadurch Bauteilgefüge ebenfalls erschwerend ist. Wir haben auch Weltraummüll beziehungsweise Mikromethoriten, also kleine Bruchstücke, das kann gehen von kleinen Farbsplittern, von Satelliten, von einem kleinen Stück Isolierung, das setzt zum Beispiel wie dieses Loch an der Sojuskapsel war, wo dann beim Außenbordeinsatz untersucht wurde, was da passiert ist. Da haben sich genauso kleine Stücke der Isolierung gelöst und die sind, die fliegen jetzt natürlich auf einem Orbit mit der ISS, mit hohen Relativgeschwindigkeiten zu anderen Satelliten und können beim Auftreffen da große Schäden verursachen. Und wir haben auch im Fall mit niedrigen Erdoarbet haben wir freie Sauerstoffradikale, die grundsätzlich eigentlich alles anlösen, also die reagieren mit jeglichen Material dort, bilden Oxide und tragen ab. Das kann dazu führen, dass Jahrzehnte nachdem ein Satellit im Orbit war, dass dieser dann plötzlich zerbricht oder dass da dann Teile davon deformieren, Teile davon wegbrechen. Und wir haben ganz starke Temperaturschwankung. Also das Weltall hat ja den kosmischen Strahlungshintergrund von ungefähr drei Kelvin, wenn ich mich jetzt nicht ganz irre, dann haben wir unter direkten Sonnenlicht, können wir über 100 Grad erreichen, eben wegen der ja schon erwähnten intensiven Sonnenstrahlung und diese Temperaturunterschiede äußern sich dann in Ausdehnungen, in Kontraktion von Bauteilen, wenn man können genauso Schäden verursachen. Zudem, wie sich das auf Bauteile auswirkt, die NASA hat da vor einigen Jahren ein Experiment auf der ISS gestartet. Da wurden verschiedene Kunststoffe in allen sechs Raumrichtungen auf der Raumstation angebracht und deren Altererungsverhalten untersucht. Die waren knapp sechs Jahre im All und man sieht, dass dann nicht sehr viele Kunststoffe das überlebt haben. Also die sind von komplett verschwunden, wenn man da unten sieht, also oben ist die, bevor sie raufgeflogen sind, unten nachdem sie geflogen sind und bei manchen ist keine Probe mehr da, die untersucht werden könnte. Und wir müssen das ganze Zeug auch noch starten. Ein Raketenstart ist ebenfalls eine, oder wirkt ebenfalls eine sehr hohe Belastung auf die Bauteile aus. Also wir haben da starke Vibrationen, zwar für einen kurzen Zeitraum, also wenige Minuten, aber mit bis zu 20G haben wir Vibrationen. Wir haben Schock bei Stufentrennungen. Das heißt, da können mehrere 1000G-Schock entstehen, die die Bauteile verkraften müssen und das alles zusammen ist auch wieder eine starke Belastung. Und wir müssen prinzipiell davon ausgehen, es wird was kaputt beim Start. Das heißt, wir müssen mit enormen Sicherheitsfaktoren rechnen, damit irgendwas im Wälder überhaupt funktioniert. Jetzt, wir haben von 3D-Druck geredet. Ich habe mir kurz überlegt, welche Fertigungsverfahren gibt es überhaupt? Also wenn wir jetzt was fertigen wollen, wir können da mal, es gibt eine wunderschöne Dinnnorm, die für das überhaupt nicht anwendbar ist, aber die nach deutscher Gründlichkeit alles genau sortiert in verschiedene Formen. In Amerikanischen gibt es eine viel schönerer Einordnung. Wir können anfangen mit einem Block und den Kleiner machen, dann haben wir ein subtraktives Fertigungsverfahren. Das ist drehen, fräsen, bohren, schleifen, wie auch immer. Wir können etwas umformen, also wir können das in eine Form gießen, dann haben wir das jetzt mit dem Spritzkurs laminieren, schmieden, tiefziehen und dann gibt es noch additive Fertigungsverfahren. Das ist unser, darum geht es heute. Das ist 3D-Druck generative Fertigung genannt, additive Fertigung wie auch immer jetzt die Bezeichnungen dafür sind, da gibt es auch vielfältige von verschiedenen Herstellern, patentierte und deswegen verfolgte, aber die sind alle in dieser Sparte zu finden. 3D-Druck kennt sich nicht gegenüber den anderen Verfahren, ich erstelle meine Modell oder mein Bauteil direkt aus den CAD-Daten. Das ist bei anderen Verfahren nicht unbedingt notwendig. Bei 3D-Druck brauche ich als Basis das CAD-Modell, dass ich dann slice, so ein Schichtenzerlege an den Druckerschicke dann kriege und dann irgendwann mal rauskriegt, das kennen wir oder kennen die meisten hier wahrscheinlich aus dem Hexbase oder von ihrem eigenen 3D-Drucker und es ist gegenüber den anderen Verfahren im Alleinstellungsmerkmal. Wenn wir von 3D-Druck reden, gibt es da eine Füllung im Verfahren. Werdet ihr jetzt alle nicht lesen können, ist auch nicht wichtig, weil ich durchgehe, als erstes FDM, ich weiß nicht, wer hat ein FDM-Drucker oder ein Heim, wer hat einen im Space stehen, wer hat noch nie einen 3D-M-Drucker verwendet oder noch nie gesehen, aber zumindest gesehen, hoffe ich schon mal. Das ist der klassische Consumer-3D-Druck, der ein Kunststoffrad durch eine hitzende Tüse drückt und diesen geschmolzen Kunststoffrad dann in Schichten aufträgt und dadurch das Bauteil erstellt. Der kommt nochmal nicht in Frage. Dann haben wir hartsbasierte Verfahren, das ist Stereolithografie, dann DLP-Drucker und so weiter, die mit harts mit sehr feiner Auflösung, aber auch wieder Kunststoffe und damit nicht interessant. Es gibt verschiedene Verfahren, die mit hartsen Pulver verfestigen, Binder-Chatting genannt, auch die sind auch großteils entweder eben hartsbasiert oder haben irgendeinen Zwischenschritt zu einem fertigen metallischen Bauteil, das wir dann in Weltall verwenden könnten, also auch sehr schwierig in der Anwendung. Ja, das ist ebenfalls, dann gibt es verschiedene Arten von Sheetlamination, also da werden Bleche oder dünne Schichten miteinander verschweißt, also wirklich als ganze Folien, das ist großteils für Kunststoffe, also wird eigentlich nur für Kunststoffe verwendet. Es gibt noch sein anderes Verfahren, das sich jetzt nicht behandeln wird, weil wir, das ist Direct Energy Deposition, das ist entweder wenn man Schweißgerät nimmt und mit dem Schweißgerät, mit dem Schweißdraht das Modell aufbaut, das ist relativ komplex und beherrscht eigentlich noch niemand wirklich so sauber, dass das fliegen könnte, weil da enorme thermische Spannungen entstehen, weil das die Bauteile unter riesigem Aufwand nachgearbeitet werden müssen. Aber wir sind jetzt bei dem Pulverbett basierten Verfahren zu Hause, das ist dann das Leserstrahlschmelzen, was wir uns ansehen, das funktioniert so. Wir ziehen dünne Schichten aus Metall auf, die sind je nach Material und Anlage zwischen 20 und 90 Mikrometer dick, die dann von einem Leser Leistungsklasse zwischen 200 Watt und einem KW aufgeschmolzen werden, je nach Material wieder, je nach beabsichtigter Baurate mit einem KW kann das natürlich wesentlich schneller gebaut werden. Und ganz was wichtig ist, was dabei beachtet werden muss, ist Stützstrukturen. Beim FTM Druck haben wir das auch, da brauchen wir sie hauptsächlich damit, dass beim Brauen nicht umfällt oder dass die Oberfläche unten schön ist, bei diesem Verfahren ist das fast dasselbe, wir brauchen das genau, wir müssen wärmer einerseits aus dem Bauteil ableiten und wir müssen gegen Einspannung dagegen halten, damit sich das Bauteil während dem Fertig nicht verformt beziehungsweise damit der Beschichter das nicht umwirft. Beschichter, das ist ja und wir müssen nach bearbeiten, die Bauteile kommen sehr raus dem Drucker, aber dazu komme ich ein bisschen später. So schaut der Bauraum von so einer Maschine aus, man sieht ganz rechts, ist einmal die Dosierplattform, dort ist das Pulver drinnen, das wird mit jeder Schicht nach oben gefahren, darüber steht der Beschichter, das ist eine feine Klinge, die einen kleinen Haufen am Pulver mitnimmt und den über die Bauplattform in der Mitte aufträgt und ganz links davon ist dann die Überlaufplattform überschüssiges Pulver, Schweißspritzer und alles was dabei mitgenommen wird abgelegt wird. Die ganze Anlage sieht dann so aus, das ist bei uns in der Firma, in der Vorteg eine EOS M280, das ist eine Maschine mit 200 Watt Laser, die hat ein Bauvolumen von 250 mal 250 mal 300 mm und kann von Aluminium über Werkzeugstahl, über Titanen, verschiedene Hochtemperaturlegierungen alles verarbeiten und gibt es auch in größer, das ist vom selben Hersteller von EOS aus Deutschland eine M400, Bauvolumen 400 mal 400 mal 400 mm, wie es der Name so schön andeutet. So, das sollte jetzt spielen, ja, man sieht und das ist jetzt eine Aufnahme aus der Prozesskammer der Maschine, man sieht die Pulverschicht und den Leser, der darüber zeigt und das verschweißt. Erst, was wir jetzt gesehen haben, ist die Füllung, es ist der Beschichter drüber gefahren, nimmt eine neue Schichtpulver auf, zieht das drüber und jetzt schweißt der Leser von neuem. Es ist jedes mal bei den Anlagen, die wir haben, um 67 Grad vertret, damit die Schweißrichtung sich nur alle 360 Schichten wiederholt, was für bessere Bauteil-Eigenschaften durch eben weniger Überlagerung von Schweißrauben sorgen soll. So, was sind die Herausforderungen? Weil dabei klingt das ja alles sehr einfach und wir drucken da was aus Metall, dass das hält dann, ist für den Weltraum einsetzbar, aber wo sind da Schwierigkeiten? Ich habe da so ein, dieser Tweet trifft das ganz gut, der Kampf Mensch gegen Maschine, ja, es hat eben nicht immerhin, also selbst mit viel Erfahrung auf dem Thema braucht man mehrere Anläufe, da das für ein einzelnes Bauteil, bis das wirklich richtig rauskommt, ohne irgendwelche Verformungen aufgrund von Eigenspannungen, ohne irgendwelche verbogenen Strukturen durch den Beschicht und so weiter, da brauchen wir da mehrere Anläufe, bis das wirklich gut rauskommt. Und für Space, Space ist meistens ein bisschen konservativ. Alles was funktioniert, das wird beibehalten, das ändern wir nur, wenn das wirklich gravierende Verbesserungen bringt und 3D-Druck mit Metall vor allem ist ein neues Verfahren, da sind Risiken nicht so genau bekannt, da weiß man nicht, wie verhält, wie sind der Langzeiteinschaften von diesen Bauteilen, daher ist das, wird das immer, ist das noch immer ein bisschen kritisch bereugt, bzw. es wird da sehr viel Forschungsaufwand hineingesteckt, diese Einflussfaktoren auf die Bauteile zu identifizieren, den Prozess zu charakterisieren, damit das eben eingesetzt werden kann. Das heißt, wir brauchen eine Kontrolle von dieser gesamten Prozesskette. Prozess, das heißt, wir fangen an mit dem Pulver. Das Pulver, das hat eine Korngröße zwischen eben den 20 bis 60 Mikrometer ungefähr, das muss genau analysiert werden vor dem Baubrozess auf die chemische Zusammensetzung. Ich muss wissen, was ist da drinnen, stimmt das mit dem überein, was es haben sollte, vor allem, wenn das Pulver wiederholt verwendet wird, denn das ist beim Leserstrahlschmelzen, das Pulver, das nicht verschweißt wurde, was um das Bauteil herum ist, wird zurückgesiebt, da bleiben eventuell Schweißrückstände, Schweißspritzer drinnen und die würden mir mein Pulver jetzt chemisch verändern. Das heißt, regelmäßige Kontrolle, ob das Pulver noch immer in der chemisch Ident ist. Inzwischen ist, also wirklich Langzeituntersuchung gibt es keine oder keine, die mir bekannt sind, aber es hat auch noch niemand wirklich bemerkt, oder ich hätte noch nichts gefunden, dass jemand Schwierigkeiten selbst mit Pulver, das seit zehn Jahren verwendet wird. Es ist natürlich immer wieder mit Neupulver aufgemischt wird, aber dadurch bleiben die chemischen, die Fremdpartikel in einem gewissen Rahmen, dass das keine Einfluss auf die Bauteilqualität hat. Wir müssen uns ansende Partikel vorm und die Größenverteilung. Normalerweise ist dieses Pulver, man sieht es auf dem Bild, es ist relativ sphärisch, es ist relativ einheitliche Partikel Größenverteilung, das heißt, die sind alle ungefähr denselben Durchmesser. Auch das untersuchen, ob sich das mit über die Zeit verändert, durch Schweißspritzer, durch andere Einflussfaktoren, durch mehrmalige Sieben, ob feine Bestandteile rauskommen, mehr werden. Auch ein Faktor ist ganz die Feuchtigkeit. Dieser ganze Prozess findet zwar das Schweißen, findet zwar unter Schutzgas statt, aber das Pulver kommt zwischen den Einzelnen, oder das Pulver wird immer wieder Atmosphäre ausgesetzt, haben wir jetzt eine etwas feuchterer Atmosphäre im Raum, wo das ist, wo das stattfindet, dann kann das Pulverfeuchtigkeit sammeln. Der Bauprozess muss auch genau überwacht werden, also wir müssen Prozessparameter haben, die funktionieren, das ist dann die Lesergeschwindigkeit, die Leserleistung, also Abstand der Leserlinien und so weiter. Und da zeigt, deswegen wir bauen sehr viele Teile, die definitiv den Vorteil dieser 3D-Druck- Technologie zum Einsatz, oder vorzeigen, wir bauen sehr viele Proben. Zugproben, würfelförmige Proben, alle möglichen Arten von Proben mit den mechanischen Eigenschaften von diesen Bauteilen charakterisiert werden können. Deswegen ja, die wirklich spannenden Bauteile, das ist einmal, einmal, zweimal, jedes Monat vielleicht mal was Interessanteres dabei, die meiste Zeit sind es nur Proben. Zertifiziertes Personal, wir sind ja wieder im Gebiet Space, das heißt, jeder muss Nachweise haben, also wir brauchen Nachweise, dass die Person, die damit arbeitet, eine Schulung dafür hat, dass die das definitiv beherrscht, dass bei diesem Prozess alle Fehler, alle manuellen Fehler ausgeschlossen wurden, das wird verlangt. Deswegen gibt es dann zu einem Stapel am Papier dazu, wo das dann alles dabei steht. Und wir müssen den Bauprozess überwachen, also ob während dem Prozess was passiert, ob da irgendwo ein Fremdpartikel drin ist, ob das dann vielleicht an einer kritischen Stelle zum Bruch führt. Wenn wir das Bauteil jetzt gefertigt haben, das ist auf einer Baubladform drauf, das ist mit Stützdruck dann angebunden an die Baubladform, wir müssen das nachbearbeiten. Hier sind Aufnahmen von dem Raster-Elektron- Mikroskop von gefertigten Bauteilen und das Rechte ist die Seitenfläche, da kleben verdammt viele Pulverkörner drauf. Das ist eben das Schmelzbad vom Laser, das Zietumlegendes Pulver an, das schmilzt nur leicht an und wenn wir das jetzt in einem Satelliten so verbauen würden oder an einer Rakete, dann können sich diese Partikel lösen, die können zu Elektronik gelangen, können dort Fehlfunktionen auslösen. Das ist dann natürlich nicht anwendbar. Das heißt, die Oberfläche wird geglättet. Das kann man mechanisch machen durch Kugelstrahlen, durch Sandstrahlen oder chemisch. Da sind wir in mehreren Projekten dabei, sich anzusehen, wie kann diese Oberfläche nachbearbeitet werden und das sind die Aufnahmen von genau demselben Würfel, den wir vorhin gesehen haben und ich glaube, das ist eine chemische Oberflächenbehandlung. Wir müssen Funktionsflächen, also Flächen, wo zum Beispiel ein Motor montiert wird, wo dann Lager sitzen, die müssen zerspannt nachbearbeitet werden. Also das ganze Bauteilen muss nicht nur die Mechanik, muss nicht nur den Anforderungen für den Satelliten genügen, sondern das muss auch noch so design sein, dass wir das nachher in eine Frise spannen können und nachbearbeiten können. Wenn wir all diese Schritte durchgemacht haben, ist nochmal die Kontrolle am Ende. Wir haben eine geometrische Kontrolle, das heißt mit einer Messmaschine vermessen wir das ganze Bauteil, ob das wirklich so passt, wie es sein soll. Muss ich auch ansehen, sind vielleicht Defekte innen drin, die von außen nicht ersichtlich sind, das heißt entweder CT-Untersuchung, Belastungstests von so einem Bauteil. Im Idealfall haben wir die Defekte im Inneren des Bauteils schon gefunden, weil wir ja den Prozess überwacht haben dass da zum Beispiel an irgendeiner Stelle drin eine Anomalie beim Schweißen war, dass da das Schmelzbad größer war, dass die Festigkeit dort beeinträchtigt ist. Und wir müssen die Sauberkeit überprüfen. Das heißt, ganz blöd gesagt, da wird dann einfach ein Stück Klebeband genommen, das wird auf das Bauteil geklebt und das wird angeschaut, wie viel Fremdpartikel sind da noch drauf. So, Anwendungen. Wir haben einerseits, wo sich ganz große Vorteile ergeben sind, RF-Borteile. Also wer schon mal mit Hochfrequenz gearbeitet hat, kennt sowas vielleicht hier. Das ist ein Waveguide. Das ist in einem Stück gefertigt, das ist ein T-Stück, also eine Signalweiche oder das Signalzusammenführung in dem Fall, glaube ich, wo zwei Signalwege auf einen zusammengeführt werden. Das Ganze ist hohl-Innen. Das sind verschiedene Stufen drin, um die Wellen zu brechen, um sie umzuleiten, um mit möglichst wenig Verlusten mein Signal da durchzuleiten. Die großen Vorteile dabei sind, ich kann das, oder konventionell wird das so gefertigt, das wird aus vielen Aluminiumplatten gefriest, zusammengeschraubt. Das heißt, das ist schwer, das ist groß. Da ist ein riesiger Kontrollaufwand für jede Schraubverbindung, für jedes gefrieste Teil. Und damit ist das sehr teuer. Wenn wir das jetzt in einem Stück drucken können, sparen wir mal ziemlich viel Gewicht. Wir können auf nur einen Prozess zurückgreifen, wir haben eine potenzielle Fehlerquelle und damit wird das auch günstiger. Und da haben wir schon in einigen Projekten hatten wir Bauteile kann ich leider nicht zeigen, weil das noch läuft, die ja auch wesentlich interessanter sind. Da haben wir schon gemerkt, die elektrischen Eigenschaften, also wie gut die Signale leiten, sind vergleichbar mit gefriesten Bauteilen. Obwohl wir da eine leichtraue Oberfläche haben, hat das fast keine Eigenschaften auf die Hochfrequenz. Also wir reden davon Frequenzen, ich glaube, das ist ein Bauteil fürs KU-Bahn, das sind mehr als 10 Gigahertz. Und da sind, wenn wir bei diesen Hochfrequenzen sind, sind wir schon mit Oberflächen-Räuchkeiten teilweise im Bereich der Wellenlänge und da kann es dann schon zu eine Verbrechung der Signale führen nur durch die Oberflächen-Räuchigkeit. Da gibt es auch dann etwas interessantere Bauteile, das ist von TSAT, das ist eine Firma aus Bagnang, in der Nähe von Stuttgart, die fertigen Telekommunikationseinrichtungen für Satelliten und die beschäftigen sich natürlich auch mit diesem Thema. Und das hier ist ein Butterworth-Filter, wenn ich mir ansehe, ist es 5. oder 6. Ordnung, auf jeden Fall einer höheren Ordnung. Damit werden dann eben filter ich mir eine gewisse Frequenz aus meinem Signal raus und was man da oben sieht, diese Gewinde oder diese Stutzen, das ist eine Möglichkeit, um da Tuning-Schrauben reinzubringen, damit ich den nach dem Bahn, weil die Bauteile sind nie genau so wie berechnet, damit können die nach dem Bahn dann noch eingestellt werden, dass die Cut-off-Frequenz die Dämpfungseigenschaften bei gewissen Frequenzen dort sind, wo sie sein sollen. Das funktioniert eigentlich schon ziemlich gut. Wir können Strukturbauteile fertigen. Das ist jetzt ein Beispiel von uns aus der Firma. Das ist ein Zusammenschluss der ESA mit der französischen Raumfahrtorganisation. Das ist eine Motorhalterung für den Satelliten. Das sitzt an diesem ringförmigen Flanscht, der komplett das Solarpanel befestigt ist. Bisher konventionell gefertigt wird das aus fünf Bauteilen, die zum Teil verschraubt oder verschweißt werden, die dann natürlich eben wieder den Inspektionsaufwand, den Kontrollaufwand haben und mit den Schrauben und mit den Schweißneten wird das schwer. Mit dem gedruckten Bauteil können... Das ist dann wesentlich leichter. Das ist, glaube ich, eine Gewichtsentspaltung und das ist schon ein sehr hochoptimiertes Bauteil. Das kann man im Gewicht sparen und das mit den gleichen oder sogar verbesserten mechanischen Eigenschaften. Da gibt es verschiedene Beispiele. Ich habe jetzt nur... Das ist jetzt von Rourke Space, die unter anderem hier in Wien einen Sitz haben, wo Fertigung von Satellitenbauteilen erfolgt. Das ist jetzt ein topologieoptimiertes Bauteil mit... wo einfach auch wieder irgendeine Struktur am Satelliten angebracht wird. Und da ist wahrscheinlich noch mehr Gewichtseinsparung als bei unserem... also bei dem Bracket vorhin zu sehen. Ganz aktuell die israelische Mission zum Mond, die er leider nicht funktioniert hat, die hatte das erste 3D gedruckte Motor oder das erste Aluminiumbauteil, was gedruckt wurde, was zum Mond geschickt wurde. Das war die Halterung vom Hauptmotor, der die Sonne abbremsen sollte beim Aufsetzen auf die Mondoberfläche. Das war auch von Rourke Space. Ich weiß nicht, ob das der Schwachpunkt war bei der Landung, was nicht funktioniert hat. Ich hoffe es nicht. Dann gibt es auch andere Sachen. Ich kann ja nicht nur Bauteile leichter machen, sondern ich kann mir jetzt die Eigenschaften von meinem Prozess zu Nutze machen. Ich kann hier zum Beispiel monolithische Bauteile, also etwas aus einem Stück, fertigen, was dann die Strukturen beinhaltet. Das ist hier ein Treibstoffbalk aus Titan. Und in der Mitte diese gerilte Struktur, das ist ein Balk mit knapp einem halben Millimeter Wandstärke, der ist flexibel, der soll vibrationen zwischen den Satelliten, zwischen der Außenhaut und innen beim Start beziehungsweise einfach ein Längen- und Wärmeausgleich ermöglichen. Herausforderung dabei ist jetzt natürlich, das sind sehr dünne Belge mit sehr dünnen Strukturen und da muss das Pulver restlos raus. Nach dem Bauen ist er natürlich gefüllt mit Pulver, das muss entfernt werden. Das heißt, da haben wir dann mehrfach gespült mit verschiedenen CT-Methoden versucht, nachzuweisen, dass das wirklich alles restlos entfernt wurde. Und das funktioniert auch ganz gut und ich glaube, das wird jetzt so einem unter anderem mit dem DLR, das wird soweit ich weiß, jetzt auch bald dann eingesetzt. Wir haben ja die Technologie weiter übernommen. Das Ganze ist druckdicht und druck- und gasdicht, also bis 20 bar und mit Helium gasdicht sogar. Und dann, bei den Raketen können wir das natürlich auch einsetzen. Im Moment, wer sich das mal ein bisschen anschaut, diese ganzen kleinen Launcherfirmen, also wie die jetzt heißen, wo alle Launcher Relativity Space und so weiter, da ist im Moment ein großes Wetterrüsten, darum, wer das größte 3D-gedruckte machen kann. Also das Bild auf der linken Seite, das ist ein Trilwerk mit 70 cm, mehr als 70 cm Länge, das in einem Stück gefertigt wurde aus einer Nickelbasis-Legierung wahrscheinlich. Ich glaube, das ist Nickelbasis-Legierung inkonnell mit einem Gewicht von wahrscheinlich an die 100 kg, wenn ich mir das so anschaue. Die haben sich dafür extra eine Maschine umbauen lassen, damit sie eben diesen in der Z8 haben. Ja, verschieden. Das Ganze auch bei SpaceX, die das seit zumindest 2013 verwenden meines Wissens. Das ist das Bild auf der linken Seite und die ESA-Unternehmen da auch verschiedene Anstrengungen in diese Richtung. Das ist einfach, weil auch wieder hier, ich kann verschiedene, ich kann da mehrere Zickbauteile einsparen. Also ein Raketentriebwerk ist aus weiß ich und mehr Bauteilen zusammengeschraubt, das alles wieder händisch erfolgen muss, Dokumentationsaufwand, Gewicht usw. Das kann ich wieder durch ein Prozess ersetzen, der das in einem Stück fertig und damit auch noch verbesserte Eigenschaften, also verbesserte Zuleitung von Treibstoff, integrierte Kühlung usw. Ich glaube, ich habe jetzt ein bisschen zu schnell geredet, das heißt, ich bin schon fertig nach einer halben Stunde, ich habe jetzt jemanden fragen. Für den Webstream die Frage war, wie es mit dem Fortschritt in der Technologie aussieht, also was ich ganz groß sehe im Moment bei den Maschinenherstellern, ist einfach Produktivität dieser Anlagen. Weil es ist jetzt an diesem Punkt angelangt, das funktioniert sehr zuverlässig der Prozess, es ist wiederholbar, das heißt, wenn ich etwas einmal bauen kann, dann funktioniert das auch wiederholz, zuverlässig und es geht es eben ganz stark in Richtung Produktivität. Das heißt, Bauraten erhöhen, da werden dann in Maschinen mehrere Leser eingebaut, da gibt es jetzt von EOS eine Maschine mit die M300, die hat 4 Leser, die das komplette Bauffeld abdecken können, das heißt, da kann ich an 4 Bauteilen gleichzeitig schweißen und damit einfach ein vielfaches der Geschwindigkeit rausholen. Ist das für dich beantwortet? Du hast von mir die Oberflächen nachbehandeln und wir haben vorhin die Bauteile angeschaut, von denen uns gesagt wurde, die hättest du gedruckt für das Crowd-Binding-Projekt. Ich wollte jetzt fragen, mit welcher der Methoden, die du beschrieben hast, wurde da die Oberfläche behandelt? Die Bauteile, die du gesehen hast, die waren unbehandelt, die sind so aus der Maschine gekommen, aber die Methoden sind in der Regel entweder chemisch, das heißt elektrochemisch polieren, das ist aber noch ein relativ unsicherer Prozess, vor allem, nachdem es ein elektrischer Prozess ist und ich durch den Oberflächenstrom am Bauteil glätte, muss ich das für jedes Bauteil einzeln entwickeln im Grunde, damit ich wirklich eine einheitliche Abtragerate und Einigungsrate erreiche oder es wird einfach sandgestrahlt, also erst mit so einem Grund und dann mit Stahlkugeln eingeben. Das Video, was du gezeigt hast, war das in Echtzeit? Ja. Und das ist noch die alte Anlage, die erste, die ich auf den Fotos hatte, die ist Beuer 2011 und dementsprechend relativ langsam mit dem 200 Watt Laser. Wenn du jetzt eine aktuelle Anlage anschaust, die schafft das in einem Viertel der Zeit, wahrscheinlich. Sieht das aus mit den Stützstrukturen? Das ist die Werte Bauteile gezeigt, die er gefertigt hat und wie muss ich mir das vorstellen mit den Stützstrukturen? Da ähnlich wie bei einem FDM Drucker das sind einfach dünne Linien, meistens einfach eine Gitter oder von oben gesehen einfach ein Gitter, das mit verringernder Leseleistung geschweißt wird und noch dazu Bohrung zur Seite, damit das Pulver nachher sich entfernen lässt. Und die können meistens relativ einfach abgebrochen werden. Genügend. So ich das gesehen habe, ist aber immer eigentlich, der Gestalt, der Stützdrucker, der Stützdrucker, das ich das gesehen habe, ist aber immer eigentlich der gesamte Bauräum voll mit Pulver, reicht das denn nicht? Wenn einfach das Pulver aufeinander liegt? Das reicht nicht. Ich habe erwähnt, wir haben Temperaturspannung, das heißt, das Bauteil wird ja geschweißt. Ich schmelze es auf, üben mehr als 1000 Grad bei Titan. Wenn das jetzt abkühlt, zieht sich das zusammen und würde mir einfach aus einer Platte das Wirti dann so aufrollen. Das heißt, dafür brauche ich einmal Stützstrukturen, dann muss ich diese Wärme auch ableiten können. Wenn ich das jetzt im losen Pulver hätte, dann würde mir das überhitzen. Da wird das Schmelzbad immer größer, es haftet mehr und mehr Pulver an und das Bauteil ist überhaupt nicht vor dem Getreu. Und dann ist noch der Beschichter, was wir im Video gesehen haben, der drüber fährt von links nach rechts, der auch mit einer Klinge, wenn da jetzt eine kleine Unhehmheit auf der Oberfläche ist, kann ja das Bauteil mit schleifen sonst. Hältst du es für realistisch, dass sich der 3D-Druck im Heimenwenderbereich auch irgendwann in diese Richtung entwickelt? Natürlich in klein, aber dass wir Anlagen, die sowas können, auch zu Hause stehen haben? Mit der aktuellen Technologie sehe ich das überhaupt nicht, weil du fährst unter Schutzgas, du hast ein Hochleistungsleser, da muss sich noch einiges tun. Also sicher nicht in den nächsten 10 Jahren schätze ich mal. Wahrscheinlich auch nicht in 15. Frage zum Pulver hätt ich. Ist es rein oder ist es an der Schmelzstoffe oder für sie wie ein Flussmittel dabei? Das ist eine reine Legierung. Also das... Komplett rein, zum Beispiel, reines Aluminiumpulver oder so? Es ist eben kein reines Aluminium, es ist dann eine Legierung. Die Legierung wusste, da habe ich es dazu geschrieben, das war dann zum Beispiel all SC10MG, das hat 10% Silizium, 1% Magnesium und das ist klassisch eine Gusslegierung und das kann dem in dem zufolge gut geschmolzen werden und auch gut geschweißt werden. Und die Schichten untereinander, die verbinden sich so gut, dass man keine Differenz von der Kraftwirkung in die beiden Richtungen kriegt. In einer Richtung habe ich relativ viel Kraft zur Verwendung und in der anderen bricht es mal sofort ab. Ja, das ist nicht so extrem, aber wenn die Bauteile aus der Maschine kommen, merkt man das. Das hat in Zettrichtung schlechtere mechanische Eigenschaften. Deswegen wird das meistens wärme behandelt. Das heißt, das wird auf eine Temperatur erhitzt, wo dann Diffusionsprozesse im Material stattfinden oder wo sich dann die Kristallstruktur etwas repariert und die Verwaltung erreicht. Also das hat dann in die Richtung nahezu dieselbe Festigkeit. Ähnliche Frage, wie die zwei vor mir. Denkst du, dass ich das irgendwann in der Industrie tablieren werde? Also in anderen Industrien als jetzt in der Raumfahrt, oder meinst du, dass es kostennutzentechnisch nur für so richtig wichtige Anwendungen in der Raumfahrt wirklich sinnvoll? Ich habe jetzt das Thema Raumfahrt für den Vortrag rausgesucht, weil es ein bisschen was in den Industrien ist. Also es werden damit schon Serienbauteile gefertigt für verschiedene Sachen. Ich glaube, BMW hat bei einem Auto bei irgendeinem Supersportwagen fertigen die Scharniere von der Motorhabe damit, weil es halt damit ist Erfahrung mit dem Prozess sammeln. Es wird für Spritzkussformen eingesetzt und prinzipiell alles, wo ich irgendwo was damit fertigen kann, was ich vielleicht sonst nicht herstellen könnte. Also, kühler Wärmetauscher Was denkst du, wie weit sind wir davon, dass wir an der Mond aus Regolith was drucken können und Mondbasis aufbauen? Das ist schwierig. Ich glaube, du warst am Anfang nicht da. Ich habe das explizit ausgeklammert, weil ich mich mit diesem Thema nicht so beschäftige. Es sind jedenfalls, da gibt es durchaus Ansätze, wo das zum Beispiel mit Sonnenlicht verschmolzen wird. Ich kann das schwer sagen, wie alles in der Raumfahrt wird das noch ein paar Jahre brauchen. Welche Parameter kannst du bei deinem Setup umstellen? Außer die jetzt geometrisch gesehen? Beim Schweißen selber, die Parameter, da gibt es im Grund setzlich drei Parameter, an denen du bei einer solchen Anlage schrauben kannst, beim Schweißen. Das ist die Leserleistung, das ist die Verfahrgeschwindigkeit vom Leser oder Vier eigentlich. Die Schichtstärke kannst du auch noch einstellen und dann auch noch den Abstand dieser Leserlinien zueinander. An den vier Schrauben wird dann so lange gedreht, bis du halt irgendwann ein poernfreies Bauteil erhältst. Hat das das fertige Bauteil eher die Eigenschaft vom Gussteil oder eher die Eigenschaft vom gesinterten Teil? Also ist das wie ein Schwamm quasi? Nein, das ist wirklich Material. Da sind minimale Poeren drinnen, deswegen ist es auch so interessant, das einzusetzen. Das ist wie ein, weiß ich nicht, ein Blockaluminium von der Mechanischneidenschaft. Könnte man das auch so wie ein Sinterteil fertigen, also das ist zum Beispiel Öl aufnimmt? Da gibt es durchaus auch, also gibt es Möglichkeiten das zu machen. Also Schwämme auf die Art und auch ein paar Werksstoffe. Da gibt es auch Projekte dazu, die sich mit so was beschäftigen. Weil das ist dann wieder die Herausforderung, gezielt schlecht zu bauen. Wie sind denn die Zustände innerhalb der Druckkammer während des Drucksvorgangs? Ist die geheizt oder gekühlt, oder ist das einfach Zimmertemperatur drinnen? Das ist unterschiedlich je nach Material. Also zum Beispiel bei Aluminium auf der zweiten Anlage, 45 bis 160 Grad gefahren je nach Parametersatz. Also das wird meistens geheizt, je höher das da besser, weil sich da durch die Temperaturspannungen verringern. Und dann ist das Ganze auch noch unter Schutzgas. Jetzt der Chance, noch Fragen oder gibt es Fragen aus dem Internet? Weiß ich nicht? Gut, dann danke allen fürs kommen. Ich hoffe, ihr habt was Interessantes gelernt, dabei.