Der in Zürich ansässige 3D-Druckerhersteller 9T Labs AG hat eine neue Zusammenarbeit angekündigt, um das Potenzial der Nutzung seiner Additive Fusion Technology (AFT) für die Massenproduktion von strukturellen Verbundwerkstoffanwendungen für die Luft- und Raumfahrt zu untersuchen und zu testen.
Diese innovative Hybridtechnologie, die Rapid-Batch-Molding-Compound-Umspritzung (BMC) mit hochauflösender additiver Fertigung kombiniert, ermöglicht eine automatisierte Produktion und bietet eine kostengünstige Alternative zur traditionellen Produktion von Aluminium-Teilen für die Luft- und Raumfahrt. Für 9T Labs ist dies auch das erste Mal, dass sie eine solche Partnerschaft mit der Purdue University, einer der führenden Ingenieuruniversitäten in West Lafayette, Indiana, eingegangen sind.
Yannick Willemin, Director of Marketing and Business Development bei 9T Labs, sagte: „Die traditionelle Herstellung von Verbundwerkstoffen ist teuer, verschwenderisch und hat begrenzte geometrische Freiheit, insbesondere bei kleinen Anwendungen. Wir definieren einen neuen Fertigungsstandard für Verbundwerkstoffe, der es uns ermöglicht, zu produzieren strukturelle Verbundteile so einfach wie Metallteile. Unsere neue Partnerschaft mit der Purdue University ist ein großer Schritt, um diese Technologie in den nächsten 12-18 Monaten breiter verfügbar und allgegenwärtig zu machen. Ein sinnvoller Schritt."
△ Verbundteile
Additive Fusionstechnologie bei 9T Labs
Die richtige Faserplatzierung und hervorragende Verfestigung sind die Schlüssel zur Herstellung von leichten Strukturteilen. Indem zuerst Bausteine verwendet werden, um Faserschichten zu erstellen, ist die Additive Fusion Technology (AFT) in der Lage, automatisch die besten Teiledesigns herzustellen, die von der Fibrify-Software erhalten wurden.
Erst wenn das Fusionsmodul Hitze und Druck auf die vorbereiteten Teile ausübt, um sie miteinander zu verschmelzen, hat der resultierende Vorformling die Konsolidierungsqualitäten, die für strukturelle Verbundteile erforderlich sind. Diese einzigartige zweistufige Technologie garantiert Teilequalität, Wiederholbarkeit und Kosteneffizienz für Produktionsanwendungen.
Benutzer können mit der Fibrify Design Suite schnell Faserdesigns definieren. Durch den sofortigen Export von Verbundbauteilen in eine kommerzielle Finite-Elemente-Simulationssoftware zur Überprüfung der strukturellen Leistungsfähigkeit können Benutzer sie vollständig optimieren. Benutzer können ihre Geräte auch über Fibrify Production in Echtzeit verwalten, bedienen und überwachen.
Die Anwendung der additiven Fertigung in der Luft- und Raumfahrt
Die Luft- und Raumfahrt ist eine anspruchsvolle reale Anwendung für jede Technologie, aber die additive Fertigung stellt sich der Herausforderung.
Beispielsweise hat das bekannte 3D-Druckerunternehmen EOS mit dem Konstruktionssoftware-Spezialisten Hyperganic zusammengearbeitet, um das Erscheinungsbild und die Funktion von 3D-gedruckten Luft- und Raumfahrtteilen zu verbessern. Im Rahmen der Zusammenarbeit wollen die beiden Unternehmen Hyperganic Core, eine auf künstlicher Intelligenz basierende Algorithmic-Engineering-Software, mit dem Laser Powder Bed Fusion 3D-Drucker von EOS kombinieren. Mit dem Aufkommen dieser Software können EOS-Kunden traditionelle Komponentendesignverfahren vollständig eliminieren und gleichzeitig algorithmische Modelle beim Design ihrer Raumfahrtantriebskomponenten verwenden. Diese Änderung soll den Design-Workflow erheblich vereinfachen und es ermöglichen, leistungsfähigere Teilegeometrien in wenigen Minuten zu berechnen.
An anderer Stelle haben der 3D-Druckerhersteller Stratasys und Avio Aero, Teil des Luft- und Raumfahrtgeschäfts von GE, Initiativen angekündigt, die zum Einsatz ihrer jeweiligen Technologien in neuen Luft- und Raumfahrtanwendungen führen könnten. Mit der Veröffentlichung von Daten zur Qualifizierung des Polymers Antero 840CN03 für den Einsatz auf der Raumsonde Orion beabsichtigt Stratasys, die Entwicklung eines Modells zur Anwendung des Materials in einer ähnlichen Situation zu fördern. Airbus hingegen hat sich für Catalyst-Triebwerke von Avio Aero entschieden, um seine „Eurodrohne“ anzutreiben, ein unbemanntes Luftfahrzeug, das für Überwachungsmissionen in Europa entwickelt wurde.
△Eurodrone-Drohne
Zuvor hatte das Team der 3D-Druckindustrie Experten aus bekannten 3D-Druckfabriken befragt. Da die industrielle additive Fertigung wächst, investieren Hersteller, Dienstleister und Ingenieurbüros in Einrichtungen, die verschiedene 3D-Drucktechnologien integrieren. Einrichtungen wie das Jabil 3D Printing Center of Excellence wurden für die End-to-End-Produktion von medizinischen Geräten für die Gesundheits- und Dentalindustrie gebaut. Das Emerging Technology Center in Athens, Alabama, und ähnliche andere Einrichtungen in den USA wurden kürzlich gegründet, um Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Energie und mehr durch additive Fertigung zu unterstützen. Das Lawrence-Livermore National Laboratory (LLNL) eröffnete außerdem ein Advanced Manufacturing Laboratory (AML) in Kalifornien, um die Forschung mit additiven Fertigungstechniken zu beschleunigen.
Es wird angenommen, dass die additive Fertigungstechnologie in naher Zukunft in allen Lebensbereichen weit verbreitet sein wird.