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Die Struktur des Raums erforschen

Weerg druckt 3D-Komponenten für das KM3NeT-Projekt des niederländischen Instituts für subatomare Physik

Nikhef, das niederländische Nationale Institut für subatomare Physik, erforscht die Bausteine unseres Universums, ihre gegenseitigen Kräfte und die Struktur von Raum und Zeit. Es gibt viele Fragen zu spektakulären Objekten im Universum, wie z.B. Schwarzen Löchern, die beantwortet werden müssen.
Wissenschaftler aus aller Welt arbeiten mit Nikhef zusammen und forschen einerseits am Verhalten von Elementarteilchen in kontrollierten Experimenten und andererseits an der Beobachtung von Teilchen, die aus dem Universum zur Erde kommen. So entstand das internationale Projekt KM3NeT (Akronym für Cubic Kilometer Neutrino Telescope), eine Forschungsinfrastruktur, die Neutrinoteleskope der nächsten Generation beherbergt, mit einer Gesamtgröße von mehr als einem Kubikkilometer.
Installiert in den tiefsten Gewässern des Mittelmeers, wird KM3NeT ein neues Fenster zu unserem Universum öffnen und auch zur Suche nach den Eigenschaften der schwer fassbaren Neutrinoteilchen beitragen. Durch die Untersuchung der Neutrinos, die durch die hochentwickelte Technologie von KM3NeT ermöglicht wird, hoffen die Forscher herauszufinden, woher die kosmische Strahlung kommt und wie Teilchenbeschleuniger im Universum funktionieren. Konkret werden die Wissenschaftler des internationalen Netzwerks nach Neutrinos aus weit entfernten astrophysikalischen Quellen wie Supernovae, Gammastrahlen oder kollidierenden Sternen suchen - dank der tausenden optischen Sensoren von KM3NeT, die das schwache Licht von geladenen Teilchen aus Neutrino- und Erdkollisionen in der Tiefsee aufspüren werden.
KM3NeT besteht aus digitalen optischen Modulen (DOMs): fußballgroße Glaskugeln, gefüllt mit 31 Photoröhren, die in Hunderten von Reihen etwa einen Kilometer lang am Meeresboden verankert sind. Und hier kommt die Firma Weerg ins Spiel, an die sich Nikhef für die Herstellung eines wesentlichen Bestandteils der DOMs gewandt hat. Dabei handelt es sich um 380 mm große Halbkugeln, die der italienische Dienstleister mit der HP Multi Jet Fusion 5210 3D-Drucktechnologie herstellt, für die Weerg die größte europäische Installation besitzt. "Der erste Auftrag kam vor etwa zwei Jahren und seitdem hat sich die Zusammenarbeit regelmäßig fortgesetzt, auch bei immer höheren Auflagen", sagt Francesco Zanardo, Geschäftsführer von Weerg. "Bislang haben wir etwa 300 dieser Kugeln produziert, die die Besonderheit haben, dass sie die maximale Größe haben, die mit HP-Systemen gedruckt werden kann." Es gehen regelmäßig Bestellungen von Nikhef und seinen europäischen Partnern ein, und neben den Kugeln wurden auch zahlreiche kleinere Komponenten in 3D gedruckt, ebenfalls für das KM3NeT-Projekt. Edward Berbee von Nikhef sagt: "Wir arbeiten seit 2013 an diesem Projekt und haben im Laufe der Jahre etwa 50 verschiedene Lieferanten kontaktiert. Anfangs waren die Preise für den 3D-Druck nicht realisierbar, dann fanden wir einen Lieferanten mit vernünftigen Preisen, aber er konnte das Bauteil nur in 2 geteilten Teilen herstellen, die wir anschließend verkleben mussten. Diese Lösung - so Berbee weiter - war sicherlich nicht optimal, also analysierten wir weiterhin neue Technologien, bis wir die interessante Leistung der Multi Jet Fusion-Systeme von HP entdeckten. Während wir überlegten, ob eine Forschungseinrichtung wie die unsere das System kaufen sollte, lasen wir einen Artikel, in dem die rekordverdächtige Installation von HP 3D-Druckern bei Weerg angekündigt wurde". Berbee und sein Team erteilten sofort einen ersten Testauftrag, der sich in Bezug auf Service und Qualität als hervorragend erwies. Ein weiterer äußerst attraktiver Vorteil für Nikhef war die von Weerg angebotene Möglichkeit, die Teile zu lackieren, was das Institut zuvor manuell erledigte. "Die Teile, die wir bei Weerg bestellen, werden schwarz lackiert, und das zu Kosten, die absolut konkurrenzfähig mit den Ressourcen sind, die wir einsetzen mussten."
Als Material für die Herstellung wurde Nylon PA12 gewählt, das Weerg neben PA11 und Polypropylen anbietet. Steif und widerstandsfähig, ist es in der Tat ideal für Funktionsprototypen und Endteile und gewährleistet eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit gegen Öle, Fette und Kohlenwasserstoffe. Darüber hinaus nimmt Nylon PA12 nur sehr wenig Feuchtigkeit auf und garantiert so eine hervorragende Leistung in jeder Umgebung und unter allen Bedingungen. Neben der Qualität der Technologien und Materialien bestätigt Nikhef auch den hervorragenden Kundenservice von Weerg: "Wir erhalten immer sehr schnelle Antworten, auch nachts und an Wochenenden".
Bezüglich der Benutzerfreundlichkeit von Weergs E-Commerce kommentiert Berbee: "Die Plattform ist extrem einfach zu bedienen und noch einfacher für sich wiederholende Bestellungen, da man auf die Bibliothek der bereits hochgeladenen Dateien zugreifen kann". Ein weiterer Aspekt, den Nikhef schätzt, ist die Möglichkeit, die Rabatte umgekehrt proportional zur Lieferzeit zu gestalten. "Wir können unsere Arbeit im Voraus planen, und das verschafft uns bei gleicher Qualität einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil", fügt Berbee hinzu.
Das KM3NeT-Projekt wird 2024 vor der Küste Frankreichs abgeschlossen, wo niederenergetische Neutrinos, die durch die Wechselwirkung kosmischer Strahlung mit der Erdatmosphäre erzeugt werden, nachgewiesen werden sollen. Vor der Küste Italiens wird es bis 2026 abgeschlossen sein. Hier werden sich die Untersuchungen auf Neutrinos konzentrieren, die bei Supernovae entstehen, die als letzte Akte ferner Sterne angesehen werden können.
www.weerg.com

 

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