Case Study
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Mit Femap gelangt Almatech zu raumfahrttauglichen Teilen

Almatech nutzt Lösung von Siemens PLM Software für das Optimieren einzigartiger Hochleistungs-Leichtbaukomponenten.

Höchste Präzision und wartungsfreie Zuverlässigkeit.

In Galaxien vorzudringen, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat, war die Mission des Raumschiffs Enterprise aus der TV-Serie. Sein Ziel war, neue Welten zu erforschen, neues Leben und neue Zivilisationen. Während bemannte Weltraumfahrten dieses Ausmasses eine Fiktion bleiben, sendet die Menschheit zum Erreichen solcher Ziele Raumsonden aus.

Während ihrer meist mehrjährigen Weltraummissionen sind die Satelliten extremen Bedingungen ausgesetzt. Zu diesen gehören Temperaturen von −160 °C bis über 350 °C und Beschleunigungskräfte von mehreren g sowie eine hohe Belastung durch verschiedene Strahlungen. Zugleich fehlen Gravitationseffekte wie die thermische Konvektion. Das verlangt von den Instrumenten an Bord und von deren Halterungen höchste Präzision und Zuverlässigkeit.

«Trotz ihres minimierten Gewichtes müssen ihre Stabilität und Funktion mehrere Jahre lang gewährleistet bleiben, und das ohne jede Wartung oder Reinigung», sagt Dr. Luc Blecha, technischer Leiter von Almatech. Die 25 Wissenschaftler und Ingenieure des in Lausanne ansässigen Unternehmens entwickeln Leichtbaukonstruktionen und mechanische Lösungen für aussergewöhnliche Anforderungen an Präzision und Zuverlässigkeit unter rauen Umgebungsbedingungen. Almatech ist häufig an der Entwicklung von Komponenten für Raumfahrtprogramme der europäischen Weltraumorganisation ESA beteiligt.

Almatech entwickelt mit der Unterstützung von Femap Komponenten für die Verwendung in rauen Umgebungen, z.B. im Weltraum

Das schweizer Ingenieurbüro Almatech entwickelt Komponenten für die Verwendung in rauen Umgebungen, nicht zuletzt für Raumfahrzeuge wie diesen Satelliten der ESA, der Exoplaneten sucht.

(Bild: ESA)

Herausforderungen: 
  • Hochpräzise Komponenten für Raumsonden entwickeln und produzieren
  • Leichtbau und hohe Festigkeit kombinieren
  • Mit Partnern in allen ESA-Ländern zusammenarbeiten
Erfolgsfaktoren: 
  • Digitale Zwillinge von Teilen und Baugruppen erzeugen
  • Simulation mit Femap
  • Einheitliche Benutzeroberfläche für verschiedene Modell-Analysen
Ergebnisse: 
  • Mechanisch und thermisch stabile Konstruktionen
  • Teilegewicht reduziert
  • Erfolgreiche Raumfahrtmissionen ermöglicht
Cytrus Kunde Almatech verwendet Siemens Femap für Modellanalysen
Den Mechanismus mittels biegsamer Federn statt über Führungsschienen zu leiten, eliminiert den durch Reibung entstehenden Abrieb. Partikel sind im optischen Instrument unerwünscht, da keine Reinigung möglich ist. (Bild: Almatech)

«Die verschiedenen Modellanalysen liefern Kunden und Behörden den Beweis, dass die Funktion der komplexen Geräte unter den angenommenen Bedingungen gewährleistet ist. Zudem unterstützen sie unsere Bemühungen, ohne Abstriche bei der Stabilität die Masse zu reduzieren.»
Dr. Luc Blecha, Technischer Leiter Almatech

 

Tragende Teile für den Weltraum 

Ab Herbst 2019 wird der Characterising Exoplanet Satellite (CHEOPS) helle Sterne beobachten, um die Planeten kreisen. Mit einem Photometer an seinem Teleskop misst der Satellit die von einem vorbeiziehenden Planeten verursachte Dämpfung des Sternenlichtes. Er liefert der Wissenschaft die für die Grössenbestimmung erforderlichen, hochgenauen Transit-Muster kleiner Planeten. Diese Daten ermöglichen wichtige Erkenntnisse über Entstehung und Entwicklungsgeschichte von Planeten.

Innerhalb des unter schweizerischer Führung stehenden CHEOPS-Projektes zeichnete Almatech für Konstruktion und Produktion aller Strukturteile verantwortlich. Dazu gehörten die röhrenförmige Hauptstruktur aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) sowie Titanklammern und die Verbindungsstücke zur Aufnahme der Primär- und Sekundärspiegel. Da diese während des Fluges nicht eingestellt werden können, muss ihre Abstützung steif sein und trotz der grossen Temperaturunterschiede im All stabil bleiben.

Cytrus Kunde seit: 

2014

Almatech liefert kritische Flughardware für Weltraummissionen sowie Ingenieurdienstleistungen für Marine- und Bodenanwendungen.
In Branchen tätig: 
Raumfahrt, Marine, Architektur, Maschinenbau, Unterhaltungselektronik

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