Bepi Colombo Polyimide parts TECASINT

Mit BepiColombo zum Merkur

Werkstoffe von Ensinger wurden für Bauteile in der ersten europäischen Mission zum Merkur mit BepiColombo verwendet. Diese Mission wird 2018 zum kleinsten und bisher am wenigsten bekannten terrestrischen Planeten unseres Sonnensystems starten. Bei Ankunft auf dem Merkur Ende 2024 muss es Temperaturen über 350 °C widerstehen und während der anfänglichen Missionsdauer von einem Jahr Daten sammeln. Eine Verlängerung um ein Jahr ist jedoch möglich. 

Zwei Raumfahrzeuge werden Teil dieser Mission sein: der Mercury Planetary Orbiter (MPO) und der Mercury Magnetospheric Orbiter (MMO). BepiColombo ist eine gemeinsame Mission der ESA und der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) und wird unter Leitung der ESA umgesetzt.

Der Umwelt widerstehen 

Die für die Mission eingesetzten Raumfahrzeuge sind von der Funktionsfähigkeit ihres Wärmeregelsystems (thermal control system, TCS) abhängig. Dieses System sorgt dafür, dass alle Komponenten der Raumfahrzeuge in jeder Phase der Mission in einem akzeptablen Temperaturbereich liegen. Es muss daher den externen Umgebungsbedingungen widerstehen können, die stark variieren können, während sich die Raumfahrzeuge im Weltraum bewegen oder der Sonnen- bzw. Planetenstrahlung ausgesetzt werden. Die im Raumfahrzeug erzeugte Wärme, die beim Betreten des Weltraums entsteht, führt ebenfalls zu hohen Temperaturen.

Die Wärmeregelung ist von größter Bedeutung, um eine optimale Leistung und den erfolgreichen Verlauf der Mission zu garantieren. Wenn eine Komponente zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen ausgesetzt wird, kann sie beschädigt werden oder ihre Leistung könnte erheblich beeinträchtigt werden. Die Wärmeregelung ist zudem erforderlich, um spezielle Komponenten (z. B. optische Sensoren, Atomuhren usw.) stabil in einem bestimmten Temperaturbereich zu halten, um deren möglichst effiziente Leistung sicherzustellen. 

Eine der Komponenten im TCS ist das Hitzeschutz-Distanzstück, eine ringförmige Scheibe, die als Barriere gegen hohe Temperaturen und Strahlung dient. Das Hitzeschutz-Distanzstück muss einer hohen Belastung widerstehen und eine hohe Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen aufweisen. Diese Eigenschaften müssen zudem für einen Zeitraum von 6-7 Jahren aufrechterhalten werden.

Maximale Festigkeit und Wärmebeständigkeit - TECASINT 1011

Der Weg eines zugelassenen Werkstoffs für die Luft- und Raumfahrt und für diese spezielle Anwendung (als Hitzeschutz-Distanzstück) ist lang und sehr testintensiv. 
TECASINT 1011 wurde als Werkstoff für das Hitzeschutz-Distanzstück ausgewählt, da er nicht schmilzt und auch nicht aufweicht - selbst bei Temperaturen bis 350 °C. Dieser Werkstoff zeichnet sich durch eine sehr geringe Kriechneigung unter Last aus, was für diese Anwendung von größter Bedeutung ist, da er über 6-7 Jahre Flugzeit des Raumfahrzeugs einer hohen Schraubkraft widerstehen muss. TECASINT 1011 wurde über einen Zeitraum von 4-5 Jahren von Astrium/Airbus D/S getestet und für die Anwendung zugelassen.

POLYIMID - DER PASSENDE WERKSTOFF

TECASINT 1011 natural

TECASINT 1011 ist ein ungefülltes natural Polyimid. Innerhalb der TECASINT 1000 Produktfamilie zeichnet sich dieser Werkstoff insbesondere durch seine sehr hohe Beständigkeit und Dehnung aus.

Eigenschaften von TECASINT 1011:

  • maximale Festigkeit und Dehnung 
  • optimale elektrische Isolierung
  • höchstes E-Modul
  • minimale Wärmeleitfähigkeit
  • minimale Ausgasung gemäß ESA-Test für Raumfahrtanwendungen

Andere relevante Anwendungen für TECASINT 1011:

  • Isolierkörper
  • Schalterkomponenten
  • Ventilsitze
  • Ketten-Führungen
  • Greifer für heißes Glas
  • Verschleißkissen
  • Statische Dichtungen
  • Verschleißelemente