Update über die letzten Wochen

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06. Juni 2019 – München, Deutschland


 

 

Seit unserem letzten Update ist einige Zeit vergangen. Bitte entschuldigt die Wartezeit, das Sommersemester hat uns wieder voll im Griff!

Obwohl wir hier nicht viel von uns hören lassen haben waren wir in den letzten Wochen nicht untätig.
Wir waren ja Anfang März zusammen mit der Hochschule München auf der Make Munich vertreten und durften dort zwei Tage lang unser Projekt einer breiten Besucherschaft vorstellen. Im Laufe des Wochenendes war unser Team fast vollständig dort vertreten und wir hatten einige interessante Gespräche und haben viele nette Leute getroffen. Dennoch blieb noch genug Zeit, sich die Projekte der anderen Aussteller anzuschauen. Von mannshohen 3D-Druckern oder additiv gefertigter Schokolade (vielleicht auf AIMIS 2.0 versuchen?) über Lötworkshops und nachhaltig gebaute Surfbretter war alles dabei! Bilder des Wochenendes findet ihr auch auf unserer Webseite. Vielen Dank nochmal an das Team der MakeMunich und die Hochschule München für die Organisation!

 

Auch innerhalb der Hochschule durften wir unser Projekt in den letzten Wochen vorstellen. Auf dem Fakultätstag unserer Fakultät 03 (Maschinenbau, Fahrzeugtechnik und Luft- und Raumfahrt) präsentierten wir unser Team im Rahmen des Themas „3D-Druck im Weltraum“, zusammen mit dem Stand der Dinge in dieser sehr jungen Branche. Wer wissen möchte, was mit einem Millionenbudget und langjähriger Erfahrung möglich ist, findet im Folgenden weiterführende Infos zu den zwei größten Projekten der additiven Fertigung im Weltraum.

Schonmal so viel: Die NASA arbeitet zusammen mit Tethers Unlimited an einem autonomen Roboter, der im Orbit eine Art Faden aus Kunststoff extrudiert und aushärtet. Der Faden kann mit Hilfe von Greifarmen manipuliert und zu riesigen, dreidimensionalen Konstrukten geformt werden. Passend dazu heißt dieses spinnenartige Gerät SpiderFab.

www.nasa.gov/spiderfab/

Auf privater Seite arbeitet die Firma MadeInSpace an einem autonomen 3D-Drucker, der im Orbit Bauteile drucken kann. Die Bauteile werden dann von Greifarmen zu komplexen Strukturen montiert. MadeInSpace ist auch die Firma, die Anfang des Jahrtausends einen 3D-Drucker auf der ISS installiert hat und dort das erste im Weltraum mit 3D-Druck gefertigte Bauteil produzieren konnte.

www.projectarchinaut.com/

Auch der Studentenschaft der Hochschule durften wir im Rahmen einer Infoveranstaltung, organisiert von unserem betreuenden Professor unser Projekt und das REXUS/BEXUS-Programm vorstellen. Obwohl sich für unser Team keine Freiwilligen gefunden haben, produzierte die Aussicht auf den demnächst startenden Cycle 13 einige leuchtende Augen. Mal sehen, ob sich in den nächsten Monaten ein neues Hochschulteam findet!

 

Für die nahe Zukunft, genauer gesagt für den Herbst, planen wir gerade den Besuch zweier Konferenzen der Luft- und Raumfahrtbranche. Im September ist unser Team auf der dritten SSEA (3rd Symposium on Space Educational Activities) in Leicester, England, vertreten und wird dort einen Vortrag zu unserem Experiment halten.

Im Oktober findet dann die der 70. IAC (70th International Astronautical Congress) in Washington D.C., USA, statt. Die Konferenz ist die größte Zusammenkunft der Raumfahrtbranche weltweit. Es sind dort alle größeren Raumfahrtagenturen, Raketenbauer und Forschungsinstitute vertreten. Möglicherweise läuft auch der ein oder andere Astronaut dort rum. Wir haben die Ehre, gleich zwei Vorträge zu unserem Experiment und der generativen Fertigung im Weltraum zu halten und sind schon sehr aufgeregt!
Momentan sind wir noch dabei, Reise und Unterkunft zu organisieren, um möglichst vielen unserer Teammitglieder die Teilnahme zu ermöglichen!

Nachdem wir nun von Neuigkeiten unseres Teams und dem ganzen Drumherum berichtet haben, geht es jetzt ans Eingemachte.

Was die Entwicklung unseres Experiments anbelangt waren wir nämlich in den letzten Wochen ebenfalls nicht untätig und konnten einige Fortschritte erzielen!

 

Wir haben einige Versuche mit unseren Kunstharzen durchgeführt, um Ihre Eignung für die Bedingungen des REXUS-Fluges und innerhalb unseres Experiments weiter zu überprüfen.

Da wir in der Lage waren eine kleine Vakuumkammer auf dem Campus aufzutreiben, konnten wir im April den ersten Vakuumtest durchführen. Dabei wollten wir herausfinden, ob die beiden in Frage kommenden Kunstharze unter Vakuum ausgasen und vielleicht ihre Härter verlieren. Im schlimmsten Fall hätte das die Aushärtung des Harzes während des Fluges verhindert und das Harz damit unbrauchbar gemacht. Dazu haben wir verschiedene Proben in der Vakuumkammer einem Absolutdruck von ca. 2 mBar ausgesetzt. Das sind zwei tausendstel des normalen Umgebungsdrucks, also schon recht luftleer!
Der Druck ist dabei im Vergleich zum Druck am Höhepunkt der REXUS-Flugbahn noch etwas zu hoch, wir erwarten dort einen Umgebungsdruck von ca. 0,5 mBar. In naher Zukunft erhalten wir hoffentlich eine Vakuumpumpe, die diese Druckbedingungen liefern kann. Für erste Abschätzungen reicht allerdings das, was wir haben.
Der nächste Vakuumtest auf der Liste wäre dann ein Test der UV-LED’s und der Kameras. Bei diesen Bauteilen können kleinere Fertigungsfehler (wie Lufteinschlüsse in der Linse) zur vollständigen Zerstörung des Teils führen, was wir natürlich lieber vor als während des Fluges herausfinden wollen.

 

Und ja, wir haben auch seit ein, zwei Wochen unsere Kameras! Wir verwenden die RunCam Split Mini 2, die wirklich sehr klein und leicht ist (nur 12,5g!).

Wir wollen eine oder zwei davon in das Experiment einbauen, um den Ablauf von Extrusion und Aushärtung während des Fluges genauestens zu dokumentieren. Eine Auflösung von 1080p und 60 fps der RunCams ist dafür natürlich ideal, erste Funktionstests liefern auch schon vielversprechende Bilder (allerdings enttäuschender Weise bisher nur von Teammitgliedern).

 

Kameras und LED’s, schön und gut, aber ohne Strom fliegt hier erstmal gar nix. Zum Glück hat unsere Elektrik einen riesen Sprung gemacht! Unter dem unermüdlichen Einsatz von Patricio und Chris konnten wir den ersten Entwurf unseres PCB’s (Printed Circuit Board, elektrische Leiterplatte) fertigstellen und in Auftrag geben. Das PCB regelt zusammen mit dem Nucleoboard die Stromversorgung, Steuerung und Datenakquise einer Reihe von Sensoren, der Kameras und LED’s, sowie des elektrischen Motors.
Sobald die Bauteile da und verlötet sind, werden wir auch die auf Herz und Nieren testen und solange optimieren, bis wir mit dem Ergebnis zufrieden sind.

 

Passend dazu hat sich auch das mechanische Modell verändert. Unser Konstrukteur Chris konnte es nicht lassen ein 3D-Modell des Experiments zu drucken und zusammenzubauen. Das Modell hilft immens, ein Gefühl für die Dimensionen des Geräts zu bekommen! Zu erkennen ist außerdem die E-Box, in der das Nucleoboard sowie das PCB verbaut werden. Außerdem stehen wir noch in Verhandlungen, unser Experiment bei einer ganz besonderen Firma fertigen zu lassen. Mehr dazu in der nächsten Zeit!

 

Und zum Abschluss noch einige kleinere Entwicklungen:

Durch weitere Versuche mit dem Kunstharz und einem neuentwickelten Versuchsaufbau waren wir in der Lage, den Stromverbrauch der LED’s endlich zu optimieren und damit den enormen (und bereits gerügten) Stromverbrauch des Experiments in einen annehmbaren Bereich zu verschieben. Byebye 100Watt-Problem!

Außerdem wurde die Webseite überarbeitet und ist jetzt noch informativer! Wir haben versucht, den Experimentaufbau und den Projektablauf anschaulich und detailliert zu beschreiben. Falls ihr es nicht eh schon gemerkt hab, schaut euch gerne um, wir freuen uns auf Kommentare und Anregungen!

Und zu guter Letzt haben wir letzte Woche die zweite Version unserer Projekt-Dokumentation dem REXUS/BEXUS-Team übergeben, das SED v2. Wie gehabt beschreibt das Dokument alle Aspekte unseres Projekts, von Budget- und Ressourcenplanung über Risikomanagement und der detaillierten Beschreibung der Subsysteme bis hin zu den geplanten Bodentests und wissenschaftlichen Auswertung.
V2 ist dabei wesentlich detaillierter und umfangreicher als v1 (angewachsen von 72 auf 161 Seiten!) und dient als Vorbereitung auf den nächsten, wichtigen Meilenstein des Projekts in der nächsten Woche: das CDR!

 

Was es damit auf sich hat, wo es stattfindet und was für Highlights da zu erwarten sind erfahrt ihr in der nächsten Woche!

 

Bis dahin,

Euer Team AIMIS

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