Zünd beflügelt Raumfahrt
Wenn Satelliten im Weltall unterwegs sind, ist häufig auch hochpräzise Schneidtechnologie des Schweizer Cutterherstellers Zünd beteiligt. Der Technologiekonzern Thales Alenia Space ist ein wichtiger Player in der Raumfahrtindustrie. Beim Bau von Satelliten, Raumsonden oder -fahrzeugen werden verschiedene Verbund- und andere Kunststoffe verwendet. Für den Zuschnitt der Composites vertraut Thales Alenia Space auf die digitalen Flachbettcutter von Zünd.
Thales Alenia Space, ein Joint Venture der Thales Group und Leonardo, entwickelt und baut Raumfahrtsysteme in Partnerschaft mit Raumfahrtagenturen wie der ESA oder der NASA. Der Konzern beschäftigt an 17 Standorten in Europa und den USA rund 9000 Mitarbeitende. Das Satellitennavigationssystem Galileo, das italienische Satellitenprogramm COSMO-SkyMed und Raumfahrzeug Orion MPCV gehören zu den bekanntesten Projekten, in denen Thales Alenia Space zusammen mit der ESA und NASA eine zentrale Rolle spielt.
Eine Kernkompetenz von Thales Alenia Space ist die Herstellung von Strukturen aus Verbundwerkstoffen. Solche Strukturen kommen bei Raumfahrzeugen beispielsweise für Rumpfschalen, Trägerstrukturen, Antennenhalterungen, Solarzellenpaneele, Verkleidungen oder Treibstofftanks zum Einsatz. Raumfahrzeuge sind im Weltraum extremen Bedingungen ausgesetzt, entsprechend stabil, leicht und widerstandsfähig müssen die Strukturen sein. «Unsere Komponenten kommen beispielsweise im Servicemodul zum Einsatz, das für Antrieb, Klimatisierung und die Versorgung mit Strom, Wasser und Atemluft sorgt», erklärt Tiziano Pegorin, Leiter des Kompetenzzentrums Fertigung von Raumfahrtinfrastrukturen und -modulen im italienischen Turin. Damit die massgeschneiderten Strukturen den hohen Anforderungen für den Einsatz in der Raumfahrt gerecht werden, sind Präzision und Qualität im Zuschnitt von grösster Bedeutung.
Effizienter und produktiver mit Zünd
Bis zur Investition in Schneidtechnologie von Zünd hatte Thales Alenia Space den Zuschnitt der Verbundwerkstoffe an externe Anbieter ausgelagert. Dies führte aber häufig zu Lieferverzögerungen und Schwierigkeiten im Produktionsprozess. Neben der Präzision im Zuschnitt und der Erfüllung höchster Qualitätsstandards ist eine kurze Time-to-Market aber ein zentraler Erfolgsfaktor. Aus diesem Grund beschloss Thales Alenia Space 2022, den Zuschnitt inskünftig in die interne Produktion zu integrieren und in einen Zünd G3 Cutter zu investieren. Das gab ihnen zum einen die Kontrolle über den Zuschnittprozess zurück und verkürzte insgesamt die Produktionszeiten deutlich, erklärt Roberto Milani, Leiter Strukturfertigung: «Zünd Cutter sind strategische Verbündete für jedes Unternehmen, das seine Produktion effizienter gestalten und auf Lean Production setzen möchte, ohne Abstriche bei Flexibilität, Präzision und Qualität in Kauf nehmen zu müssen».
Der Zünd Cutter G3 XL-3200 ist mit einem speziellen Karbonfaserschutz ausgerüstet. Damit sind die elektrischen Komponenten des Cutters vor potenziellen Kurzschlüssen geschützt, die durch Kohlefasern verursacht werden könnten. Die korrekte Bearbeitungstiefe für jedes Material und jedes Werkzeug wird durch die Integrated Tool Initialization – ITI gewährleistet. Der Zünd Cutter ist äusserst vielseitig einsetzbar. Je nach Material können unterschiedliche Werkzeuge verwendet werden, wie das Pneumatic Oscillating Tool – POT, das sich besonders für Wabenstrukturen und dickere Materialien eignet, oder das Universal Cutting Tool – UCT mit einer festen Tangentialklinge für sehr schnelle, präzise Schnitte bei dünnen Materialien. Für das Fräsen von Wabenmaterialien, Aluminium oder Ablativen kommt das Fräsmodul RM-A zum Einsatz.
Andrea Giannitti, Leiter der Abteilung für Composite Material Technologies and Processes, verweist auf die umfangreiche Materialdatenbank mit idealen Zuschnitteinstellungen für unzählige Materialien, die bei Bedarf individuell angepasst werden können. «Bei Thales Alenia Space ist jeder Prozess zertifiziert. Für jeden Prozess haben wir ein 'Rezept' erstellt und in der Bediensoftware ZCC Zünd Cut Center hinterlegt. Unsere Operator können schnell und einfach darauf zurückgreifen und einen Zuschnittprozess fehlerfrei wiederholen. Erwähnenswert ist auch die Nestingfunktion. Wir können zum Beispiel während des Zuschnitts bereits weitere Teile auf Reststücken nesten, was sowohl Abfall als auch Stillstandzeiten auf ein Minimum reduziert.
Ein Projekt, in dem die Vorzüge der digitalen Schneidtechnologie von Zünd besonders zum Tragen kamen, ist der Bau des Satelliten für die Mars Sample Return-Mission der ESA. Ein zentrales Element des Satelliten, der auf dem Mars Materialproben sammeln soll, ist ein konusförmiger Trichter mit einer Aussenschicht aus Kohlefaser, die über Sandwichpaneelen angebracht ist. Die Kohlefaserschicht besteht aus verschiedenen Abschnitten, deren Faserausrichtung exakt aneinander ausgerichtet sein muss. «Diese Teile mit korrekter Faserausrichtung und optimaler Materialausnutzung manuell zuzuschneiden, wäre gar nicht möglich. Mit dem Zünd Cutter können wir die Prepreg-Teilekits viel schneller vorbereiten.» TAS testet auch permanent den Einsatz neuer Materialien, die sie auf dem Zünd Cutter zuschneiden. «Vor Kurzem haben wir mit Naturkork für die Polsterung von Wiedereintrittsfahrzeugen experimentiert. Auch hier war das Ergebnis unseren Anforderungen gerecht», berichtet Giannitti.
Thales Alenia Space war mit der Qualität der Zünd Cutter bereits vertraut. Ein baugleicher Cutter ist seit 2021 im TAS-Werk im französischen Cannes im Einsatz und ist aus dem Zuschnitt nicht mehr wegzudenken. Heute profitiert TAS vom Wissenstransfer und den Synergien, die der Einsatz identischer Produktionsmittel an verschiedenen Standorten mit sich bringen.
