Black Laser Surface Treatment – Material Ageing
Projektträger und beteiligte Partner:
European Space Agency (ESA)
Zeitraum: Januar 2021 – Dezember 2023
Fraunhofer HHI in space – ab Dezember 2022 umkreisen Proben des Fraunhofer HHI, Abteilung faseroptische Sensorsysteme 16 mal pro Tag die Erde. Die Proben werden an der Stirnseite der Internationalen Raumstation (ISS) angebracht und ungeschützt den Belastungen des Weltalls (Kälte, Strahlung, Partikel, atomarer Sauerstoff) ausgesetzt. Ziel des gemeinsam mit der Azimut Space GmbH durchgeführten Projektes ist es, die Stabilität und Belastbarkeit von laserstrukturierten Oberflächen unter den harschen Bedingungen des Weltalls zu belegen. Das Projekt wird von der ESA durchgeführt und Proben des Fraunhofer HHI wurden als ein vielversprechender Kandidat für das Euro Material Ageing Programm ausgewählt. Die Laserstrukturierung erhöht dabei die thermische Emissivität der Proben von 10 – 20 % der reinen Metalle auf >95 %. Thermische Emission ist die einzige Möglichkeit, im Weltall Wärme abzuführen. Insbesondere Leistungselektronik, aber auch Raketendüsen u.a. Bauteile können im All schnell überhitzen, so dass stark emittierende Oberflächen zahlreiche Anwendungen haben. Neben der hohen Emissivität ist die Lichtabsorption der strukturierten Oberflächen im sichtbaren Bereich von Vorteil. Besonders hervorzuheben ist der Aspekt, dass die gesteigerte Emissivität durch physikalische Oberflächenprozesse verursacht wird. Damit ist die Einsatztemperatur von behandelten Oberflächen mit der des unbehandelten Werkstückes identisch und aufwändige Zulassungsprozesse können verkürzt werden.