Montagetechnik

Mars-geeignet

Werkstück-Trägermagazine für extreme Bauteiltests
LK-Mechanik-Werkstückträger beim Evaluations-Test im Temperaturschrank von Tesat.
Außerhalb unserer Atmosphäre herrschen extreme Bedingungen, die in ebenso extremen Tests in irdischen Laboren simuliert werden. Die hohen Anforderungen hierfür erfüllen Werkstückträger von LK-Mechanik.

Kleinen elektronischen Bauteilen, die später beispielsweise in Satelliten verbaut ins All geschossen werden, stellt sich die erste Herausforderung bereits schon im Klimaschrank: Um einen Temperatursturz von 200 Grad Celsius innerhalb weniger Minuten zu erzeugen, wird er mit Flüssigstickstoff geflutet, was eine hohe Konvektion erzeugt. Damit die Bauteile geschützt und fixiert sind, benötigt Tesat-Spacecom entsprechende Werkstückträger und fand diese bei LK-Mechanik.

In acht Jahren soll der europäische Mars-Rover, Bestandteil des ExoMars-Projekts, die Erde verlassen, um auf dem roten Planeten seine Mission anzutreten. Neben Spuren, die dort auf früheres oder gegenwärtiges Leben schließen könnten, soll der Rover Gefahren bei einer bemannten Marslandung erkennen und allgemeine Erkenntnisse über den Planeten bringen. Darüber hinaus plant die ESA in Kooperation mit NASA den Start eines Orbiters mit Landeeinheit als Teil des ExoMars-Projektes für 2016. Auch das Raumfahrtunternehmen Tesat-Spacecom ist an diesem Projekt als CPPA (Central Parts Procurement Agency) beteiligt und für die Evaluation und Beschaffung der hochzuverlässigen elektronischen Bauteile verantwortlich. Das Unternehmen bietet die gesamte Kommunikationstechnik, die notwendig ist, um beispielsweise Fernsehprogramme über Satelliten in jeden Haushalt zu bringen. Mehr als die Hälfte aller Telekommunikations-Satelliten im Orbit haben Tesat-Geräte an Bord.

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Miniteile im Überblick

LK-Mechanik kann mit hochempfindlichen Bauteilen gut umgehen: Zur Herstellung der Werkstück-Trägermagazine, die die Bauteile während vieler Temperaturschocks von plus 70 bis auf minus 130 Grad Celsius halten und schützen, setzt der Hersteller modernste Fertigungsmethoden ein, etwa das Laser-Feinschneiden und Laserschweißen. Dabei realisiert der Präsizionslaser einen Schnittspalt von 20 Mikrometer in Blechen und Formteilen. In Materialstärken von 0,01 bis drei Millimeter lassen sich Stegbreiten bis 0,05 Millimeter sowie geschnittene Bohrungen mit einem Durchmesser von 0,10 Millimeter erzeugen. Im Kleinteilebereich sind so Toleranzen gegen plus/minus null im Werkstücknest erreichbar, die Form- und Lagetoleranzen der Nester zueinander liegen im Bereich von 0,10 Millimeter.

Die Lösung für die Träger von Werkstücken mit Abmessungen bis maxi- mal 75 mal 75 Millimeter besteht aus zwei verschieden großen Rahmen mit jeweils unterschiedlichen Höhen sowie Böden aus Maschengewebe mit divergenten Maschenweiten für die Luftzirkulation. Die Böden für die Kleinteile haben keine Maschen, da für die Wärmeleitung hier ein dünner Blechboden ausreicht. Das eigentliche Behältnis bilden unterschiedliche Einlagen, hergestellt durch Laserfeinschneiden. Ein verschraubbarer Deckel, ebenfalls mit Maschengeweben ausgestattet, bildet den Abschluss des Systems. Durch den reduzierten Materialeinsatz sind die Aufwärm- und Abkühlzeiten gering und der Energieverbrauch reduziert. Die Einlagen haben eine für Tesat erforderliche Besonderheit: eine abgeschrägte Ecke als Lageorientierung. Dadurch ist es möglich, kleinste Bauteile wie Widerstände oder Kondensatoren ohne Seriennummer in der Versuchs-Serie zu sortieren und eindeutig zuzuordnen. So lassen sich einzelne Messwerte für die Bauteile protokollieren und auswerten. pb

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