Hot Lithography-based Additive Manufacturing of Antennas for Space

Kurzfassung:

In diesem Projekt wird eine Strategie zur Herstellung von Satellitenantennen unter Verwendung von Hochleistungspolymeren mittels „Additive Manufacturing“ (AM) entwickelt und durch Oberflächenmetallisierungstechniken funktionalisiert.

Die vorgeschlagene Anwendung basiert auf einer Antennenanordnung, die eine globale Abdeckung gewährleistet und eine signifikante Reduzierung der Höhe im Vergleich zu den traditionellen Global-Hornantennen darstellt und somit Bauraumeinschränkungen dieser Art von Antennen reduziert. AM ermöglicht das Design der Antennenanordnung aus wenigen Einzelteilen, was die sehr zeitaufwändigen Montage- und Testphasen sowie die Bereitstellung leichter, nutzungsreduzierender Teile vereinfacht.

Daher ist es unerlässlich, ein Polymer als Basismaterial zu verwenden, das sowohl hohe Temperaturen als auch Temperaturzyklen verträgt. Diese anspruchsvolle Aufgabe wird durch die Verwendung neu entwickelter Polymermaterialien erreicht, die über die „Hot Lithography“ Technologie von Cubicure zugänglich sind, einer einzigartigen Stereolithographietechnologie, die ein großes Potential für neue Hochleistungs-AM-Materialien bietet. Das Potenzial eines speziell entwickelten hochtemperaturstabilen Polymermaterials, das nach dem Hot Lithography-Verfahren hergestellt werden kann, wird dabei im Rahmen des Projektes untersucht.

Anschließend müssen solche hochleistungsfähigen, polymeren AM-Teile behandelt werden, um eine metallische, gleichmäßige Oberfläche mit guter Haftung, zur Funktionalisierung der AM-Teile, zu erhalten.

Dafür wird ein nasschemisches Verfahren eingesetzt, das eine gleichmäßige Aktivierung und Metallisierung durch verschiedene Schichten (z. B. Cu oder Ag) der äußeren und inneren Bereiche auch komplexer Strukturen gewährleistet. Daher wird das vorgeschlangene Konzept, welches für die Satelliten Anwendung von TTI Norte ausgelegt ist, nicht nur von der Einführung der Oberflächenmetallisierung in den neu entwickelten AM-Workflow profitieren, sondern auch von der Anpassung des nasschemischen Beschichtungsprozesses auf das entwickelte Stereolithographieharz.

Das Projekt HITAMAiSPA verfügt über ein ausgeprägtes Innovationspotenzial für Satellitenkommunikationssysteme und die Raumfahrtindustrie und kann auch über den Projektumfang hinaus Erkenntnisse liefern, z.B. für die Verwendung von polymerbasierten, metallisierten Bauteilen wie anderen passiven HF-Komponenten (z. B. Filtern) oder Wärmetauschern. 

Projektinformationen:

Programm: ASAP 2019

Fördergeber: FFG

Projektdauer: 01.11.2020 – 28.02.2023

Project Koordinator: CEST

Project partner: