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The young company from Paderborn in East Westphalia once again demonstrates that its advanced technology meets the highest demands: Satellite technology is one of the most advanced areas of technology with special requirements in terms of reliability etc. But lightweight construction is also particularly necessary here, as every extra kilogram of weight generates high costs for transportation into space. If weight can be saved, the valuable payload of the transport rocket or satellite can be used for further applications and added value can be created.

This was exactly the aim of the project between the space company Tesat-Spacecom GmbH & Co. KG, the machine manufacturer Trumpf and the Generative Design specialist AMendate GmbH. The mounting of drives for regulating microwave filters is to be used in the German communications satellite Heinrich Hertz, which is to test the space capability of new communications technologies. For this application, the weight of the mount should be reduced. AMendate’s technology was used to achieve this: a new, highly complex design was created by applying generative design, which enables maximum lightweight construction and is perfectly adapted and designed to the operational requirements. The result for the TESAT mount is impressive: 55% weight saving for a component designed for space technology. Instead of 164 grams, the mounting weighs only 75 grams. In addition, AMendate’s innovative, stress-oriented optimization has further increased the stiffness of the component. It enables particularly homogeneous stress distribution to be generated, which enables excellent stiffness and robustness with maximum weight reduction at the same time. „Today, additive manufacturing enables us to produce digitally generated and optimized geometries cost-efficiently. This offers enormous potential for lightweight construction, especially in space technology, but also in many other areas. In the future, generative design will play a key role in the uncomplicated and efficient use of this potential,“ says Thomas Reiher, Managing Director of AMendate GmbH.

The complex new geometry can now only be produced with additive manufacturing. Trumpf took on this task with the TruPrint 3000 3D printer. The Heinrich Hertz satellite mission is carried out by DLR Space Management on behalf of the Federal Ministry of Economics and Energy and with the participation of the Federal Ministry of Defence.

 

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Das junge Unternehmen aus dem ostwestfälischen Paderborn zeigt einmal mehr, dass ihre fortschrittliche Technologie höchsten Ansprüchen genügt: Satellitentechnik gehört mit zur Köndigsdisziplin der Technologien mit besonderen Anforderungen an Zuverlässigkeit. Aber auch Leichtbau ist hier in besonderem Maße erforderlich, jedes überflüssige Kilogramm an Gewicht erzeugt hohe Kosten bei der Beförderung ins Weltall. Kann Gewicht eingespart werden, lässt sich die wertvolle Nutzlast der Transportrakete oder des Satelliten für weitere Applikationen nutzen und ein Mehrwert schaffen.

Genau das war das Ziel des Projekts zwischen dem Raumfahrtunternehmen Tesat-Spacecom GmbH & Co.KG, dem Maschinenhersteller Trumpf und dem Spezialisten für Generative Design, der AMendate GmbH. Die Halterung von Antrieben zur Regulierung von Mikrowellenfiltern soll in dem deutschen Kommunikationssatelliten Heinrich Hertz eingesetzt werden, der die Weltraumtauglichkeit neuer Kommunikationstechnologien testen soll. Für diese Anwendung sollte das Gewicht der Halterung reduziert werden. Zum Einsatz kam dabei die Technologie von AMendate: Mittels Generative Design wird ein neues, hochkomplexes Design erzeugt, welches maximalen Leichtbau ermöglicht und dabei hervorragend auf die Anforderungen im Betrieb angepasst und ausgelegt ist. Das Ergebnis für die Halterung von TESAT ist beeindruckend: 55% Gewichtsersparnis bei einem für die Weltraumtechnik ausgelegten Bauteil. Anstatt 164 Gramm wiegt die Halterung nur noch 75 Gramm. Zusätzlich konnte die innovative, spannungsorientierte Optimierung von AMendate die Stabilität des Bauteils weiter erhöhen. Damit lässt sich eine besonders homogene Spannungsverteilung erzeugen, die eine hervorragende Stabilität und Robustheit bei gleichzeitiger maximaler Gewichtsreduktion ermöglicht. „Additive Fertigung ermöglicht es uns heutzutage, die digital erzeugten und optimierten Geometrien kosteneffizient zu fertigen. Damit bietet sich ein enormes Potential für den Leichtbau, gerade in der Raumfahrt, aber auch in vielen anderen Bereichen. Generative Design wird zukünftig eine Schlüsselrolle spielen, dieses Potential unkompliziert und effizient zu nutzen.“, ist sich Thomas Reiher, Geschäftsführer der AMendate GmbH für die Zukunft sicher.

Die komplexe neue Geometrie lässt sich nun nur noch mit additiver Fertigung herstellen. Diese Aufgabe übernahm die Firma Trumpf mit dem 3D-Drucker TruPrint 3000. Die Heinrich-Hertz-Satellitenmission wird vom DLR Raumfahrtmanagement im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie und mit Beteiligung des Bundesministeriums der Verteidigung durchgeführt.