Stutzen für Heliumtank

Das Zentrum für Produkt- und Prozessentwicklung der ZHAW fertigt direkt ab CAD-Modell ein komplexes Werkstück für ein Gerät zur Erforschung der Antimaterie.

Das <Alpha Magnetic Spectrometer> (AMS) ist für den Einsatz im Weltraum vorgesehen. Angedockt an die Weltraumstation ISS, wollen Forscher und Forscherinnen mit dem Gerät Antimaterie nachweisen.

Wichtige Hardwarekomponenten des über 6,7 Tonnen schweren AMS-Experiments sind die speziellen Partikel-Detektoren. Sie sind um 14 supraleitende Magnetspulen angeordnet. Diese werden durch Verdampfung von flüssigem Helium gekühlt, welches in einem Tank mit 2500 Liter Inhalt gespeichert ist. Die Qualitätsanforderungen an diesen Tank sind sehr hoch. Nur wenige Hersteller können die Vorgaben erfüllen.

Das Zentrum für Produkt- und Prozessentwicklung (ZPP) fertigte einen komplexen Stutzen dieses beschriebenen Heliumtanks. Wie der Tank wurde auch der Stutzen aus einer hochwertigen, zertifizierten Aluminiumlegierung hergestellt. Im hier beschriebenen Projekt reichte das gelieferte Material genau für das benötigte Teil. Fehler waren also keine erlaubt.

3D-Modelle sind die Basis für die zu fertigenden Teile. Nebst Geometriedaten sind auch die Prozessdaten im Modell hinterlegt. Unter Verwendung all dieser Informationen wird das eigentliche Bearbeitungsprogramm in der 3D-CAD-Umgebung erstellt, simuliert und optimiert. In elektronischer Form erfolgt anschliessend der Transfer des erzeugten Programms an die Steuerung der Werkzeugmaschine zur spanenden Bearbeitung.

Dank der Erfahrung und Kompetenz des ZPP bei der Realisierung von komplexen Komponenten aus metallischen Werkstoffe direkt ab 3D-CAD, konnte die Herausforderung im ersten Durchgang gemeistert werden.

Projektleiter:

Jürgen Banholzer, Hanspeter Sautter