Whitepaper zur Qualifizierung für den Weltraumeinsatz

Dieses Whitepaper dokumentiert die Raumfahrtqualifizierungskampagne von Horizon Microtechnologies für metallisierte Mikro-AM-Polymerkomponenten. Es erläutert die Testphilosophie (repräsentative Demonstrationsmuster, weitgehend kumulative Testabfolge, Anpassung an Normen) und fasst die Ergebnisse für die wichtigsten Belastungsfaktoren zusammen (Ausgasung, Alterung bei Hitze und Feuchtigkeit, mechanische Stöße und Ermüdung, Strahleneinwirkung, Temperaturwechselbeanspruchung sowie Simulation von atomarem Sauerstoff). Dabei wird aufgezeigt, wie beschichtete Polymerbauteile für raue, LEO-relevante Umgebungen zuverlässig bewertet und für den Einsatz in anderen Systemen mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen risikominimiert werden können.

Inhalt

Warum metallisiertes Mikro-AM für Weltraumhardware wichtig ist: Gewichtsersparnis, Gestaltungsfreiheit, Funktionsintegration
Die Ziele der Kampagne: Nachweis der Zuverlässigkeit (keine „Wissenschaft um der Wissenschaft willen“) und Vergleich mit etablierten Erwartungen
Methodik: repräsentative Demonstrationsobjekte (Abschirmgehäuse, Wellenleiter) und weitgehend kumulative Testabläufe
Verwendete Normen und deren Anwendung (einschließlich ECSS-Q-ST-70-02C und ECSS-Q-ST-70-17C)
Zusammenfassung der Ergebnisse:
- Ausgasung (TML/RML/CVCM)
- 85/85 Alterung bei Hitze und Feuchtigkeit (500 h)
- Mechanische Ermüdung + Stoßverhalten bei >40 g
- Auswirkungen der Strahlenbelastung (im Zusammenhang mit der Beschichtungsintegrität und der Sprödigkeit des Polymers)
- Temperaturwechselprüfung (2.000 Zyklen, –40 °C ↔ +125 °C, Verweilzeiten von jeweils 5 Minuten)
- Ergebnisse der Emulation von atomarem Sauerstoff (Kapton-Zeugenkalibrierung + Bestehenskriterien)
Was die Ergebnisse für den tatsächlichen Hardware-Entwurf und die Qualifizierungsplanung bedeuten
Anwendungsbereiche über die Raumfahrt hinaus: Avionik, Radar-/5G-/6G-Frontends, Test- und Messtechnik, Verteidigungselektronik

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