Die Ausgasung von Materialien im Vakuum wird oft vernachlässigt. In der Regel wird nur eine Seite der Gleichung betrachtet, z. B. der Verlust von Öl in einem Lager. Die potenziell fatalen Folgen der Resublimation von Öl auf ein optisches Instrument werden jedoch oft ignoriert. - Im Weltraum gibt es niemanden, der eine Linse mit einem trüben Ölfilm abwischen könnte.
Als Faustregel gilt, dass warme Oberflächen eher ausgasen als kalte Oberflächen und dass kalte Oberflächen eher flüchtige Stoffe einschließen als warme Oberflächen.
Die Ausgasung kann ein langsamer Prozess sein, der typischerweise Diffusion und Sublimation beinhaltet. Z.B.: Beschichtete CFK-Folien können über Jahre hinweg Wasser einschließen, was bedeutet, dass sie auch im Vakuum über Jahre hinweg ausgasen.
Es ist nicht nur das Material ...
Nicht nur neue Materialien müssen sorgfältig auf Ausgasung und Wiederabscheidung geprüft werden, sondern auch neue Herstellungsverfahren für bekannte Materialien. Es ist wichtig festzustellen, ob 3D-gedruckte Materialien das gleiche Ausgasungsverhalten aufweisen wie konventionell bearbeitete Materialien. Außerdem sollte geprüft werden, ob flüchtige Stoffe hinzugefügt werden, um die Druckbarkeit der Materialien zu erhöhen. Porosität kann die Oberfläche vergrößern und zu höheren Ausgasungsraten als erwartet führen.
Wie einfach es ist, herauszufinden ...
Es gibt verschiedene Methoden, um das Ausgasungsverhalten und die Wiederabscheidung von ausgegastem Material zu bestimmen. Wir empfehlen als ersten Schritt die Prüfung des Materials nach ECSS-Q-ST-70-02. Diese Norm enthält Werte für:
- Gesamtmassenverlust (TML)
- zurückgewonnener Massenverlust (RML)
- gesammeltes flüchtiges kondensierbares Material (CVCM).
Die Standardisierung ermöglicht einen einfachen Vergleich der Materialleistung, und die Prüfung kann kosten- und zeiteffizient durchgeführt werden.
Wir raten zur Durchführung einer fortgeschrittener Ausgasungstest an Materialien oder kleinen Mechanismen, um eine detaillierte Charakterisierung des Ausgasungs- und Wiederabscheidungsverhaltens zu erhalten. Dieser Test beinhaltet:
- Messung des Massenverlustes mit einer Vakuumwaage
- Bestimmung der ausgasenden flüchtigen Stoffe mit einem Restgasanalysator (RGA)
- Messung kondensierter flüchtiger Stoffe mit einer thermischen Quarzkristall-Mikrowaage (TQCM)
- Identifizierung der Art des kondensierten Materials durch Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie (IRRAS)
All dies in nur einem Testlauf im thermischen Vakuum, um Missionsprofile zu simulieren oder die Grenzbedingungen von Materialien zu ermitteln.
Vollständig montierte Mechanismen oder sogar kleine Satelliten können durch eine Bakeout Verfahren, wobei:
- TQCM
- Kühlfallen
- RGA
Überwachung des Ausgasungsverhaltens in heißer und kalter Vakuumumgebung.
Vom Entwurf bis zur Endmontage
AAC bietet alle diese Testmethoden an und unterstützt seine Kunden umfassend während ihres gesamten Entwicklungsprozesses. Durch die Teilnahme an ESA-, EU- und national geförderten Projekten bleiben wir nicht nur auf dem Laufenden, sondern erweitern auch unsere Kompetenzen in Sachen Ausgasung.
Ausgasungstests in Weltraumumgebung angeboten von AAC
Sind Sie an weiteren Informationen oder Messungen zum Kaltschweißen interessiert? Nehmen Sie Kontakt mit unserem Expertenteam auf office@aac-research.at oder besuchen Sie uns unter Luft- und Raumfahrt und fortgeschrittene Verbundwerkstoffe: Raumfahrttechnik und -technologie
