Metall-3D-Druck Dieses Verfahren macht Permeabilität steuerbar

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Dyndrite und Elementum3D treiben ein neues Verfahren zum Metall-3D-Druck mit kontrollierter Permeabilität voran.

PermiAM, entwickelt von Elementum 3D und Astrobotic, und bald über die LPBF Pro Software (LPBF: Laser Powder Bed Fusion-3D-Druckverfahren) von Dyndrite zugänglich, ermöglicht LPBF-Ingenieuren den Metall-3D-Druck mit unterschiedlichen Parameterstrategien innerhalb verschiedener Volumina desselben Teils. Das ermöglicht einen präzisen Kühlmittelfluss und erhält gleichzeitig die strukturelle Integrität.

Die neue Fähigkeit zur Doppelnutzung erhöht die Leistung für Hyperschall, Raketentriebwerke, Rechenzentren und Antriebssysteme der nächsten Generation, bei denen der Wärmeschutz entscheidend ist.

Entwicklung von realen Anwendungen

Elementum3D erhielt von Afwerx den Auftrag, einen Proof-of-Concept-Automatisierungsworkflow zu entwickeln, der PermiAM auf komplexe Geometrien mit Dyndrite anwendet. Es galt, damit reale Dual-Use-Anwendungen zu identifizieren und zu entwickeln.

Die Unternehmen suchen derzeit nach Kandidaten aus dem Verteidigungs- und Raumfahrtsektor für die Phase II der Entwicklung von realen Anwendungen.

Dyndrite, Anbieter der GPU-beschleunigten Berechnungs-Engine für die Entwicklung digitaler Fertigungshardware und -software der nächsten Generation, gibt bekannt, dass seine Endanwender-Software Dyndrite LPBF Pro von Elementum3D ausgewählt wurde, um das PermiAM-Verfahren des Unternehmens für kontrollierte Permeabilität zu integrieren. Damit können Laser Powder Bed Fusion (LPBF)-Ingenieure Teile mit porösen und massiven Abschnitten in einem einzigen Bauprozess herstellen, was einen präzisen Kühlmittelfluss ermöglicht und gleichzeitig den Zusammenbau überflüssig macht und potenzielle Fehlerstellen reduziert.

Kontrollierte Permeabilität und dichte Strukturen in einem einzigen Bauteil

PermiAM ist eine zum Patent angemeldete additive Fertigungstechnologie (AM), die von Masten Space Systems (jetzt Astrobotic) und Elementum 3D gemeinsam entwickelt wurde. Die Technik ermöglicht die Herstellung von Metallkomponenten, die nahtlos Bereiche mit kontrollierter Permeabilität mit vollständig dichten Strukturen in einem einzigen Teil integrieren. Diese Fähigkeit ist besonders bei Hyperschallanwendungen und Einspritzdüsen für Raketentriebwerke von Vorteil. Die Kontrolle der Bauteilporosität während des Produktionsprozesses ermöglicht es den Ingenieuren, maßgeschneiderte Fluidsteuerungssysteme mit optimierter Leistung für extreme Anwendungen zu konstruieren und gleichzeitig die Konstruktionsschritte zu vereinfachen und die Kosten zu senken. Die erfolgreiche Anwendung von PermiAM wurde durch den Heißbrandtest einer 3D-gedruckten Kraftstoffeinspritzdüse auf PermiAM-Basis demonstriert, was einen bedeutenden Fortschritt in der AM für Luft- und Raumfahrtanwendungen darstellt.

Komplexe Komponenten zur Fluidsteuerung im Fokus

Neben der Luft- und Raumfahrt bietet PermiAM auch Potenzial für Branchen, die komplizierte Komponenten zur Flüssigkeitssteuerung benötigen, wie zum Beispiel kommerzielle Düsentriebwerke und Kraftstoffeinspritzsysteme in Kraftfahrzeugen sowie Kühlanwendungen in Rechenzentren. Durch die Herstellung von Teilen mit maßgeschneiderter Permeabilität bietet diese Technologie neue Möglichkeiten zur Optimierung von Leistung und Effizienz in verschiedenen technischen Anwendungen.

„So sieht die Zukunft der digitalen Fertigung aus - softwaredefinierte Materialien, die die Grenzen des Möglichen erweitern“, sagte Harshil Goel, Gründer und CEO von Dyndrite. „Indem wir die PermiAM-Technologie von Elementum 3D in Dyndrite LPBF Pro einbinden und skalieren, geben wir Ingenieuren und Herstellern eine noch nie dagewesene Kontrolle über die Materialeigenschaften und ermöglichen die Produktion von Konzepten, die bisher als unmöglich galten. Dies ist ein entscheidender Vorteil für Branchen wie Verteidigung, Luft- und Raumfahrt und Energie, wo extreme Leistung extreme Innovation und Kontrolle erfordert.“

Das PermiAM Plug-in für Dyndrite LPBF Pro wird über Elementum3D erhältlich sein.

Plug-in für Dyndrite LPBF Pro 

Elementum 3D hat einen Afwerx-Vertrag zur Vermarktung der PermiAM-Lösung für Defence-Anwendungen erhalten. Die Unternehmen suchen derzeit nach Kandidaten, idealerweise aus dem Raumfahrt- und/oder Verteidigungssektor, für die nächste Phase der Entwicklung, die die Arbeit an realen Anwendungen umfasst. Interessenten können sich mit Dyndrite oder Elementum3D in Verbindung zu setzen.

PermiAM wird als Plug-in in die Dyndrite LPBF Pro Software integriert, die es Ingenieuren ermöglicht, PermiAM auf einfache Weise auf weitaus komplexere Teile anzuwenden, zum Beispiel auf gekrümmte 3D-Pfade, amorphe Geometrien und als funktional abgestufte Übergänge zwischen porösen und festen Materialien. Die Unternehmen werden auch bei der Erprobung und Validierung von physisch gedruckten Demonstratoren zusammenarbeiten.

Metall-3D-Druck mit neuen Materialien und Fertigungstechniken

„Die Integration von PermiAM in Dyndrite LPBF Pro ist ein bedeutender Schritt nach vorn, um fortschrittliches permeabilitätsgesteuertes Metall-AM in großem Maßstab Realität werden zu lassen“, sagte Dr. Jacob Nüchterlein, Präsident und Gründer von Elementum 3D. „Der rechnergestützte Ansatz von Dyndrite für die additive Fertigung ermöglicht die präzise Steuerung, die erforderlich ist, um die Fähigkeiten von PermiAM voll auszuschöpfen, und eröffnet damit neue Möglichkeiten für Branchen, die von der Luft- und Raumfahrt über die Verteidigung bis hin zur Energie und darüber hinaus reichen. So wie unsere Arbeit mit Masten zu bahnbrechenden Entwicklungen geführt hat, wird diese Zusammenarbeit mit Dyndrite dazu beitragen, die Grenzen dessen, was mit dem Metall-3D-Druck möglich ist, zu erweitern und Materialien und Fertigungstechniken der nächsten Generation in reale Anwendungen zu bringen.“

Weitere Informationen: 
https://www.dyndrite.com/
https://www.elementum3d.com/

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