{"id":57871,"date":"2024-08-06T15:00:07","date_gmt":"2024-08-06T13:00:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=57871"},"modified":"2024-07-31T12:38:14","modified_gmt":"2024-07-31T10:38:14","slug":"3d-gedruckte-kevlar-schilde-060820241","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-gedruckte-kevlar-schilde-060820241\/","title":{"rendered":"3D-gedruckte Kevlar-Schilde f\u00fcr Reparatur von Luft- und Raumfahrtzeugen"},"content":{"rendered":"

Luft- und Raumfahrzeuge<\/a> sind aus unserer Lebensweise nicht mehr wegzudenken. Ob f\u00fcr Reisen, Satellitenkommunikation, Navigation, nationale Sicherheit oder eine der anderen zahlreichen Anwendungen, f\u00fcr die diese Fahrzeuge ben\u00f6tigt werden, ist es wichtig, dass sie schnell und kompetent repariert werden k\u00f6nnen, um St\u00f6rungen oder sogar Gefahren zu vermeiden. Jetzt l\u00e4sst ein neuer Ansatz aufhorchen, um dies zu tun. Im Rahmen des SBORAEK-Projekts soll eine bessere Methode zur Reparatur von Luft- und Raumfahrtstrukturen durch den Einsatz von 3D-gedruckten Kevlar-Schilden gefunden werden.<\/p>\n

SBORAEK steht f\u00fcr \u201eSmart Ballistic Optimization for Repairing of Aerospace Exostructures using 3D-printed Kevlar\u201c (Intelligente ballistische Optimierung f\u00fcr die Reparatur von Luft- und Raumfahrt-Exostrukturen unter Verwendung von 3D-gedrucktem Kevlar) und ist ein Wortspiel mit dem t\u00fcrkischen Geb\u00e4ck B\u00f6rek. Das Projekt wird von Dr. Leonardo Barilaro, Dozent f\u00fcr Luft- und Raumfahrttechnik am Malta College of Arts, Science, and Technology (MCAST) geleitet. Au\u00dferdem wird es vom maltesischen Rat f\u00fcr Wissenschaft und Technologie finanziert und durch eine Zusammenarbeit zwischen dem Institut f\u00fcr Ingenieurwesen und Verkehr (IET) des MCAST, dem CISAS der Universit\u00e4t Padua (Italien) und der Skyup Academy (Italien) unterst\u00fctzt. Ziel ist es, Schutzschilde zu entwickeln, die eine schnellere und kosteng\u00fcnstigere Reparatur von Raum- und Luftfahrzeugen erm\u00f6glichen.<\/p>\n

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Einer der 3D-gedruckten Kevlar-Schilde, die mit dem 3D-Druckverfahren der kontinuierlichen Verbundwerkstoff-Extrusion hergestellt wurden.<\/p><\/div>\n

3D-gedruckte Kevlarschilde zur Verbesserung von Reparaturen in der Luft- und Raumfahrt<\/h3>\n

Die strukturelle Integrit\u00e4t von Luft- und Raumfahrzeugen ist verst\u00e4ndlicherweise von gr\u00f6\u00dfter Bedeutung f\u00fcr die Sicherheit. Diese kann eine echte Herausforderung darstellen, denn Weltraumm\u00fcll oder sogar Mikrometeoroiden k\u00f6nnen mit Raumfahrzeugen kollidieren und schwere Sch\u00e4den verursachen. Wenn man bedenkt, dass es nach den neuesten Zahlen der ESA mehr als 40 500 Weltraumm\u00fcllobjekte gibt, die gr\u00f6\u00dfer als 10 cm sind, ist die F\u00e4higkeit, diese Raumfahrzeuge schnell zu reparieren, von enormer Bedeutung. Die derzeitigen Methoden sind jedoch sowohl zeitaufw\u00e4ndig als auch teuer. SBORAEK will dies \u00e4ndern.<\/p>

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Das Projekt verfolgt drei Hauptziele: die Entwicklung einer Methode zur Optimierung des Designs dieser Schilde im Hinblick auf eine bessere ballistische Leistung (z. B. bei Kollisionen mit Tr\u00fcmmern), die Entwicklung ma\u00dfgeschneiderter Reparaturflicken mit 3D-gedruckten Aramid-Endlosfasern (Kevlar) in Kombination mit anderen Materialien zur Verbesserung der Funktionalit\u00e4t und schlie\u00dflich die Verringerung der MRO-Zeiten (Maintenance, Repair and Overhaul) durch die Rationalisierung des Reparaturprozesses. Wie man sieht, spielt der 3D-Druck bei der Herstellung dieser Kevlar-Schilde eine zentrale Rolle.<\/p>\n

Aber wie funktioniert das? \u00c4hnlich wie bei den B\u00f6rek-Geb\u00e4ckst\u00fccken, die aus d\u00fcnnen, flockigen Teigschichten hergestellt werden, besteht die Idee darin, mithilfe des kontinuierlichen 3D-Drucks von Verbundwerkstoffen<\/a> schichtweise Strukturen zu schaffen. Das Material sind nat\u00fcrlich Aramidfasern, zum Beispiel Kevlar<\/a> und Kohlefaser. Diese werden h\u00e4ufig in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, da sie nicht nur leicht, sondern auch au\u00dferordentlich stabil sind, in vielen F\u00e4llen vergleichbar mit Metall.<\/p>\n

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Beispiele f\u00fcr verschiedene 3D-gedruckte Kevlar-Schilde, die f\u00fcr das Projekt hergestellt wurden<\/p><\/div>\n

Die daraus resultierenden Schilde k\u00f6nnen als Reparaturflicken betrachtet werden, die f\u00fcr jeden einzelnen Fall individuell angepasst werden k\u00f6nnen. Die Argumentation hinter diesem Design ist, dass sie Ausfallzeiten und Reparaturkosten durch Vor-Ort-Reparaturen minimieren k\u00f6nnen, w\u00e4hrend sie gleichzeitig eine \u00fcberlegene Anpassung mit reduzierten Materialien und Gewicht, eine Verbesserung der allgemeinen Reparierbarkeit und Anwendungen au\u00dferhalb der traditionellen Luftfahrt finden.<\/p>\n

Das Projekt gipfelte k\u00fcrzlich in der Erprobung der 3D-gedruckten Kevlar-Schilde. Dies geschah in Zusammenarbeit mit Thiot Ingenierie (Frankreich) in der Hypervelocity Impact-Anlage, die \u00fcber eine Light-Gas-Kanone verf\u00fcgt. Damit wurde die ballistische Leistung der 3D-gedruckten Kevlar-Schilde bei einem Aufprall mit hoher Energie, z. B. durch Weltraumm\u00fcll oder sogar eine Kugel, getestet.<\/p>\n

Zum jetzigen Zeitpunkt sind die Ergebnisse noch nicht bekannt gegeben worden. Es ist jedoch unbestreitbar, dass im Erfolgsfall die M\u00f6glichkeit, diese Schilde auf Anfrage in 3D zu drucken, eine schnellere Umsetzung sowie eine viel st\u00e4rkere Personalisierung erm\u00f6glichen w\u00fcrde, wodurch Reparaturprozesse von der ISS bis hin zu kleinen Satelliten viel effizienter w\u00fcrden. Weitere Informationen \u00fcber das Projekt finden Sie HIER<\/a>.<\/p>\n