{"id":61484,"date":"2025-02-24T15:00:04","date_gmt":"2025-02-24T14:00:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=61484"},"modified":"2025-03-03T11:27:06","modified_gmt":"2025-03-03T10:27:06","slug":"pari-3d-gedruckte-dunkle-keramiken-hyperschalltechnologie-240220251","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/pari-3d-gedruckte-dunkle-keramiken-hyperschalltechnologie-240220251\/","title":{"rendered":"PARI-Forscher zeigen, wie 3D-gedruckte dunkle Keramiken Hyperschalltechnologie vorantreiben"},"content":{"rendered":"

Hyperschalltechnologie geh\u00f6rt zu den\u00a0 herausforderndsten Bereichen der modernen Luft- und Raumfahrt<\/a>. Fahrzeuge, die mit mehr als der f\u00fcnffachen Schallgeschwindigkeit unterwegs sind, m\u00fcssen extremen Bedingungen standhalten, darunter Temperaturen von \u00fcber 2000\u00b0C und enorme mechanische Belastungen. Herk\u00f6mmliche Materialien<\/a> sto\u00dfen hier schnell an ihre Grenzen. Forscher am Purdue Applied Research Institute (PARI) entwickeln\u00a0 nun additive Fertigungsverfahren<\/a>, um dunkle Keramiken<\/a> in komplexen Formen f\u00fcr die Komponenten von Hyperschallfahrzeugen mittels 3D-Druck herzustellen. Dunkle Materialien wurden hierbei gew\u00e4hlt, da sie den extremen Bedingungen des Hyperschallfluges standhalten und weniger anf\u00e4llig f\u00fcr Risse oder Abnutzung sind. Rodney Trice, Professor an der School of Materials Engineering der Fakult\u00e4t f\u00fcr Ingenieurwissenschaften und leitender Experte f\u00fcr Keramikverarbeitung<\/a> am Hypersonics Advanced Manufacturing Technology Center (HAMTC) von PARI, leitet die Forschung mit dem Ziel, Komponenten im gro\u00dfen Ma\u00dfstab in 3D zu drucken, um die Effizienz und Leistung von Hyperschallfahrzeugen zu steigern.<\/span><\/p>\n

Das Team verwendete 3D-Drucker am HAMTC, die auf der Technologie des Digital Light Processing (DLP)<\/a> basieren und mit einem UV-Lichtprojektor arbeiten. Dieser bestrahlt eine d\u00fcnne Schicht aus Keramikpulver und Harz<\/a>, wodurch das Material aush\u00e4rtet und das Pulver fixiert wird. Trice betont, dass durch diesen Prozess komplexe Designs und Geometrien mit glatten Oberfl\u00e4chen und einer Pr\u00e4zision im Mikrometerbereich hergestellt werden k\u00f6nnen. So ist es dem Team gelungen, unterschiedliche Formen zu produzieren, darunter Kegel und Halbkugeln, die sich f\u00fcr den Bau von Hyperschallfahrzeugen eignen. <\/span>Dennoch brachte die Forschung Herausforderungen mit sich, insbesondere in Bezug auf die Interaktion der Farbe mit dem UV-Licht des 3D-Druckers<\/a>. Helle Keramiken wie Aluminiumoxid reflektieren und streuen das Licht, wodurch eine gleichm\u00e4\u00dfige Aush\u00e4rtung der gesamten Schicht erm\u00f6glicht wird. Dunkle Keramiken hingegen neigen dazu, Licht zu absorbieren, was den Aush\u00e4rtungsprozess behindert. \u201eDa dunkle Pulver das UV-Licht absorbieren, das zum Aush\u00e4rten des Materials erforderlich w\u00e4re, k\u00f6nnen wir keine so dicke Schicht bilden. Dadurch erhalten wir geringere Aush\u00e4rtungstiefen, was sich wiederum negativ auf die Zeit auswirkt, die f\u00fcr den Bau jedes Teils ben\u00f6tigt wird\u201c<\/em>, erkl\u00e4rt Trice.<\/span><\/p>\n

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Die Darstellung des klassischen DLP-Verfahrens, das urspr\u00fcnglich von EnvisionTEC kommerzialisiert wurde. (Bild: Wevolver)<\/p><\/div>\n

Aus diesem Grund arbeitete er mit Matthew Thompson, einem Doktoranden der Werkstofftechnik, sowie Dylan Crump, einem Keramikforschungsingenieur am HAMTC, zusammen, um Harzsysteme, Oberfl\u00e4chenbehandlungen und andere Ans\u00e4tze zur Erh\u00f6hung der Aush\u00e4rtungstiefe zu erforschen. \u201eWir haben im Wesentlichen als Forschungs- und Entwicklungspr\u00fcfstand f\u00fcr diese Materialien gearbeitet. So haben wir Materialeigenschaften angepasst und Oberfl\u00e4chenmodifikationen vorgenommen, um ihre Leistung zu verbessern und den Druckprozess zu optimieren“<\/em>, betont Thompson. Das Team arbeitet zudem daran, Probleme in der Nachbearbeitungsphase zu vermeiden, die sich bei gr\u00f6\u00dferen Bauteilen als besonders schwierig erweisen. So k\u00f6nnen beispielsweise Delaminationen, also das Abl\u00f6sen oder Auftrennen eines Teils in Schichten, oder Rissbildung auftreten. <\/span>\u201eWir versuchen, L\u00f6sungen zu finden, wie wir entweder eine Pipeline zur Herstellung dieser Teile einrichten oder Strategien entwickeln, die von den tats\u00e4chlichen Anwendern genutzt werden k\u00f6nnen. So erhalten Entwickler einen Ausgangspunkt, um Zeit bei der Forschung und Entwicklung f\u00fcr jedes neue System zu sparen\u201c<\/em>, erkl\u00e4rt er weiterf\u00fchrend. HIER<\/a> erfahren Sie mehr \u00fcber die Forschung.<\/span><\/p>

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Was halten Sie von der Forschung am PARI und den 3D-gedruckten dunklen Keramiken? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf\u00a0Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0mit. Wenn Sie mehr zum 3D-Druck in der Luft- und Raumfahrt lesen m\u00f6chten, schauen Sie auf unserer\u00a0Landing Page<\/a>\u00a0vorbei. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/span><\/p>\n

*Titelbildnachweis: Purdue University\/Charles Jischke<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Hyperschalltechnologie geh\u00f6rt zu den\u00a0 herausforderndsten Bereichen der modernen Luft- und Raumfahrt. Fahrzeuge, die mit mehr als der f\u00fcnffachen Schallgeschwindigkeit unterwegs sind, m\u00fcssen extremen Bedingungen standhalten, darunter Temperaturen von \u00fcber 2000\u00b0C und enorme mechanische Belastungen. Herk\u00f6mmliche Materialien sto\u00dfen hier schnell an…<\/p>\n","protected":false},"author":6112,"featured_media":61486,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"content-type":"","footnotes":""},"categories":[38,49,13,153],"tags":[],"class_list":["post-61484","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-3d-materialien","category-aktuelles","category-forschung","category-luft-und-raumfahrt"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/61484","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/6112"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=61484"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/61484\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":61709,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/61484\/revisions\/61709"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/61486"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=61484"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=61484"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=61484"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}