BEARBEITUNG VON TEILEN FÜR SATELLITEN

BEARBEITUNG VON TEILEN FÜR SATELLITEN

Wenn man über Satelliten spricht, kommen einem drei entscheidende Anforderungen in den Sinn: lange Lebensdauer, extreme Bedingungen, keine Fehlfunktionen.
Diese Anforderungen bedeuten, dass der Prozess der Bearbeitung von Satellitenteilen mit äußerster Präzision und wie in den Zeichnungen angegeben ausgeführt werden muss.
Jeder Satellit ist ein Unikat, das auf seiner eigenen Position und Frequenz arbeitet.
Aus diesem Grund muss jede Komponente ihre Funktion mit höchster Präzision erfüllen.
Dies gilt von den Wellenleitern bis hin zu den Ausrichtungs- und Positionierungsmechanismen (DAPM).
Es ist daher wichtig, dass qualifizierte Hersteller Zugang zu den modernsten Maschinen auf dem Markt haben.
Schließlich ist es auch wichtig, dass während der Herstellung der Teile strengste Qualitätskontrollen durchgeführt werden.

EINFÜHRUNG IN DIE BEARBEITUNG VON SATELLITENTEILEN

Man kann mit Sicherheit sagen, dass die maschinelle Bearbeitung eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung eines erfolgreichen Weltraumstarts spielt.
Vom Innenleben bis hin zur Konstruktion des Rumpfes trägt die maschinelle Bearbeitung dazu bei, dass Raketen durch Präzision eine gute Leistung erbringen.
Oft wird übersehen, dass der Start nur ein Teil der Raumfahrt ist.
Raumfahrzeuge müssen in der Lage sein, dem Weltraum über lange Zeiträume standzuhalten, was bedeutet, dass auch die bearbeiteten Teile den Bedingungen standhalten müssen.

Die industrielle CNC-Bearbeitung wird für Raumfahrzeuge eingesetzt, da die für die Raumfahrt hergestellten Teile präzise und effizient sein müssen.
CNC-Maschinen sind computergesteuert, um präzisere bearbeitete Teile zu erhalten.
Wir wissen, dass die Raumfahrt die haltbarsten und funktionellsten Raumfahrzeuge benötigt, damit die Astronauten lange Missionen durchführen können.
Das wirft die Frage auf:

AUS WELCHEN GRÜNDEN WIRD DIE BEARBEITUNG VON TEILEN FÜR SATELLITEN EINGESETZT?

• Geschwindigkeit und Gesamtproduktion – Der Vorteil der CNC-Bearbeitung liegt in der Fähigkeit, Massenproduktion auf präzise und effiziente Weise durchzuführen.
  Viele Geschäfte und Unternehmen sind für ihre Kunden auf kleinerer Ebene auf Effizienz angewiesen.
  Wenn Sie manuelle Maschinen haben, sinkt die Effizienz.
• Genauigkeit – CNC-Maschinen reduzieren menschliche Fehler.
  Für die CNC-Bearbeitung werden immer noch Mitarbeiter benötigt, da die Maschine nicht automatisch arbeitet.
  Für die Bedienung der computergesteuerten Maschinen sind Beobachtung und geschulte Mitarbeiter erforderlich, aber die Genauigkeit, die CNC-Maschinen bieten, ist viel vorteilhafter.
• Nachfrage nach langlebigen Teilen – Die in der Luft- und Raumfahrt verwendeten Materialien erfordern Haltbarkeit und langfristige Leistung.
  Jeder Weltraumstart ist eine unglaubliche Leistung und indirekt das Ergebnis von Teilen, die mit Hilfe von CNC-Bearbeitungsmaschinen effizient hergestellt wurden.

WELCHE SATELLITENTEILE WERDEN MASCHINELL HERGESTELLT?

Auf Indaero Emergy Gruppe liefern wir unseren Kunden aus Andalusien seit Jahren individuelle Raumfahrtprodukte.
Andererseits liefern wir auch kleine Unterbaugruppen wie Nieten, Mutterplatten und Einsätze.
So sind einige der am häufigsten bearbeiteten Komponenten für die Raumfahrtindustrie:

• Satellitengehäuse und Fahrgestellteile
• Ventile und Düsen für Trägerraketen
• Paneele, Halterungen und Schienen
• Flansche und Fittings
• Schablonen, Zubehör und komplexe Werkzeuge
• Komponenten für optische Bänke und Solarpanel-Substrate
• Strukturteile für Raumfahrzeuge
• 5-Achsen-CNC-Komponenten für komplexe Nutzlastbaugruppen
• Hardware für Antennenreflektoren und Abstrahlplatten
• Strukturelle Teile von Teleskopen und Kameras
• Komplexe Hohlleiterkomponenten für Satelliten / Hohlleiterbearbeitung
• Modulare Solarmodulelemente
• Komplexe Trägerraketen-Komponenten

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WAS IST CNC-BEARBEITUNG?

Die maschinelle Bearbeitung ist ein flexibles Fertigungsverfahren, das auf dem Abtragen von Material von einem Teil mit einer Grundform (in der Regel ein Block oder ein Zylinder) basiert, bis eine gewünschte Form entsteht.
Die CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control) ist ein Bearbeitungsprozess, bei dem eine programmierte Computersoftware die Bewegungen der Maschinen und Werkzeuge in der Anlage steuert.
Diese Software kann zur Automatisierung einer Reihe von Fertigungstechniken wie Fräsen, Wasserstrahlschneiden und Laserschneiden von Materialien eingesetzt werden.
Die Anweisungen werden über eine CAD-Datei in die CNC-Maschine eingespeist und in einen präzisen Satz von aufeinanderfolgenden Anweisungen umgesetzt.

Die CNC-Maschine verwendet diese programmierten Befehle, um automatisch und ohne einen physischen Bediener zu arbeiten.
Hersteller profitieren von mehreren Vorteilen durch die Anwendung der CNC-Bearbeitung, wie z.B. geringere Kosten, höhere Geschwindigkeit, größere Genauigkeit und höhere Produktivität.
Diese Vorteile sind unabdingbar, wenn man in der Branche der Bearbeitung von Satellitenteilen wettbewerbsfähig sein will.

WAS SIND DIE UNTERSCHIEDE ZWISCHEN DREHEN UND FRÄSEN?

Diese Frage wird uns von vielen unserer Kunden häufig gestellt.
Sie sagen etwas wie: “Helfen Sie mir zu verstehen, was Drehen und was Fräsen ist, denn für mich ist das alles Bearbeitung”.
CNC-Drehen und CNC-Fräsen sind zwei Arten der Präzisionsbearbeitung, aber was genau ist der Unterschied, wenn es um Präzisionsbearbeitung geht?
Die kurze Antwort lautet:

• Beim Drehen wird das Werkstück gegen ein Schneidwerkzeug gedreht .
  Für die Bearbeitung von Bauteilen werden hauptsächlich Rundstangen verwendet.
• Beim Fräsen wird das Schneidwerkzeug gegen ein feststehendes Werkstück gedreht.
  Es werden hauptsächlich quadratische oder rechteckige Stangen zur Herstellung von Komponenten verwendet.

WAS SIND DIE GEMEINSAMKEITEN ZWISCHEN DREHEN UND FRÄSEN?

• Sowohl das Drehen als auch das Fräsen verwenden einen kontrollierten Prozess, um unerwünschtes Material aus dem Rohmaterial zu entfernen: subtraktive Fertigung.
• Bei beiden Verfahren fallen Späne an, während die Werkzeuge die gewünschten Merkmale bearbeiten.
• Darüber hinaus verwenden beide Verfahren die neueste Technologie der numerischen Computersteuerung (CNC).
• Wie viele Arten der CNC-Bearbeitung eignen sich auch Drehen und Fräsen für Metalle wie Aluminium, Stahl, Messing, Kupfer und Titan sowie für eine Reihe von Thermoplasten.
  Ungeeignete Materialien sind Gummi und Silikon (zu weich) und Keramik (zu hart).
• Wie bei den meisten subtraktiven Fertigungstechniken entsteht auch beim Drehen und Fräsen Wärme, die häufig durch den Einsatz von Kühlschmierstoffen gemildert wird.

WAS IST DREHEN?

Bei CNC-Drehmaschinen hält ein Spannfutter (Spannmechanismus) eine runde Stange aus Rohmaterial.
Eine Spindel dreht dann das Futter (und die Stange) mit einer voreingestellten Geschwindigkeit.
Die Geschwindigkeit dieser Bewegung variiert je nach Maschine, dem verwendeten Material und den Eigenschaften des Werkstücks.
Ein stationäres Schneidewerkzeug wird dann kontinuierlich gegen die Oberfläche der rotierenden (sich drehenden) Stange gedrückt und “schabt” das unerwünschte Material ab.
An der Stange werden verschiedene Schneidewerkzeuge aus unterschiedlichen Materialien und Formen verwendet, um die gewünschten Merkmale auf dem Bauteil zu erzeugen.

WELCHE OPTIONEN BIETET DAS DREHEN?

Es gibt viele Arten von CNC-Drehmaschinen, mit verschiedenen Werkzeugoptionen, Spindeloptionen und Begrenzungen des Außendurchmessers. CNC-Drehmaschinen produzieren in der Regel runde Formen, obwohl auch einige sechseckige Stangen gedreht werden können.
Einige CNC-Drehzentren verfügen über eine einzige Spindel, so dass die Arbeit nur von einer Seite aus erfolgen kann, während andere Drehzentren eine Hauptspindel und eine Nebenspindel haben.
In dieser Konfiguration kann ein Teil auf der Hauptspindel teilweise bearbeitet, auf die Nebenspindel übertragen und am anderen Ende des Werkstücks mit zusätzlichen Merkmalen versehen werden.
Auf diese Weise kann ein “komplettes” Teil aus der Maschine genommen werden, ohne dass eine zusätzliche Ausrüstung für die Bearbeitung aller Merkmale erforderlich ist.
Einige CNC-Drehmaschinen verwenden “angetriebene” Werkzeuge, die die Drehung anhalten können, um zusätzliche Merkmale wie Bohrungen, Schlitze und kleine Fräsmerkmale hinzuzufügen.
Diese Technik ermöglicht eine größere Vielfalt an Formen, Größen und Materialtypen.

WARUM WIRD DAS DREHEN ALS BEARBEITUNGSPROZESS FÜR SATELLITENTEILE VERWENDET?

Gedrehte Teile sind im Allgemeinen schneller und effizienter herzustellen als gefräste Teile.
Außerdem sind sie in der Regel kleiner als gefräste Teile.
Da sie Präzisionsteile sehr wettbewerbsfähig produzieren, ist die Verwendung dieses Verfahrens bei der Bearbeitung von Teilen für Satelliten sehr verbreitet.

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WAS IST FRÄSEN?

Bei CNC-Fräsmaschinen hält ein Flansch (Spannmechanismus) einen Block Rohmaterial auf dem Tisch.
Eine Spindel dreht dann ein Werkzeug, den sogenannten Fräser , mit einer voreingestellten Geschwindigkeit.
Die Geschwindigkeit dieser Bewegung variiert ebenfalls je nach Maschine, verwendetem Material und den Eigenschaften des Werkstücks.
Das Schneidewerkzeug wird dann kontinuierlich gegen die Oberfläche des Blocks gepresst und trägt das unerwünschte Material ab.
Die Achsen, die eine Fräsmaschine hat, bestimmen die Art der Arbeit und die Stellen, an denen sie am Werkstück ausgeführt werden kann.

WELCHE MÖGLICHKEITEN BIETET DAS FRÄSEN?

Beim CNC-Fräsen werden CNC-Horizontal- oder Vertikalfräsen und rotierende Schneidwerkzeuge mit mehreren Zähnen, wie z.B. Fräser und Bohrer, eingesetzt.
Wenn die Maschine bereit ist, startet der Bediener das Programm über die Maschinenschnittstelle und veranlasst die Maschine, den Fräsvorgang auszuführen.
Im Gegensatz zu manuellen Fräsvorgängen führt die Maschine beim CNC-Fräsen die beweglichen Teile in der Regel mit der Drehung des Schneidwerkzeugs und nicht gegen sie zu.
Fräsvorgänge, die dieser Konvention folgen, werden als Gleichlauffräsen bezeichnet, während Gegenlaufvorgänge als konventionelle Fräsvorgänge bezeichnet werden.

Im Allgemeinen eignet sich das Fräsen am besten als Sekundär- oder Endbearbeitungsverfahren für ein bereits bearbeitetes Teil, um es zu definieren oder Teilemerkmale wie Löcher, Schlitze und Gewinde herzustellen.
Das Verfahren wird jedoch auch eingesetzt, um ein Teil aus Rohmaterial von Anfang bis Ende zu formen.
In beiden Fällen wird beim Fräsen schrittweise Material abgetragen, um dem Teil die gewünschte Form zu geben.
Zunächst schneidet das Werkzeug kleine Stücke – d.h. Späne – aus dem Werkstück, um ihm die ungefähre Form zu geben.
Anschließend wird das Teil mit einer viel höheren Präzision gefräst, um die genauen Merkmale und Spezifikationen des Teils zu erreichen.

WARUM WIRD DAS FRÄSEN ALS BEARBEITUNGSPROZESS FÜR SATELLITENTEILE VERWENDET?

In der Regel erfordert ein fertiges Teil mehrere Bearbeitungsdurchgänge, um die gewünschte Genauigkeit und die gewünschten Toleranzen zu erreichen.
Bei geometrisch komplexeren Teilen können mehrere Maschinenaufstellungen erforderlich sein, um den Fertigungsprozess abzuschließen.
Dies ist bei der Bearbeitung von Teilen für Satelliten aufgrund ihrer geometrischen Komplexität und der Anforderungen an die Endbearbeitung häufig der Fall.