Die Luft- und Raumfahrt mit fortschrittlicher additiver Fertigung verändern

Einführung

In der Luft- und Raumfahrttechnik ist Innovation der Schlüssel zum Erfolg, wenn es darum geht, die Leistung zu steigern und die Konstruktions- und Fertigungsprozesse zu revolutionieren. Verbundwerkstoffe mit keramischer Matrix (CMC) verändern die Branche, denn sie halten extremen Temperaturen und rauen Umgebungen stand und eignen sich daher perfekt für kritische Komponenten in der Luft- und Raumfahrt. Herkömmliche Herstellungsmethoden für CMCs wie Siliziuminfiltration, chemische Gasphasenabscheidung und Polymerpyrolyse stehen jedoch vor Herausforderungen in Bezug auf Kosten, Zeit und Skalierbarkeit.

Das Versprechen der Additiven Fertigung

Zu den Durchbrüchen gehören:

• Photohärtbare präkeramische Polymerharze: Gefüllt mit Pech und gemahlenen Fasern auf Basis von Polyacrylnitril (PAN).
• Hoher Fasergehalt: Behält die geometrische Genauigkeit bei und reduziert gleichzeitig die Herstellungszeit und -kosten.

Schlüssel-Studie: Anderson und McClain (2024) heben die additive Fertigung als eine Lösung für die effiziente Herstellung von CMC hervor, insbesondere durch die Verwendung von photohärtbaren präkeramischen Polymerharzen, die mit Pech und gefrästen Fasern auf Polyacrylnitrilbasis (PAN) gefüllt sind, um die geometrische Genauigkeit beizubehalten und gleichzeitig die Herstellungszeit und -kosten zu reduzieren.

Die Rolle von FlackTek™ bei der Förderung von CMCs

Der Beitrag von FlackTek:

• Präzises und homogenes Mischen: Ermöglicht hochviskose präkeramische Harze und Fasern.
• Gleichmäßige Faserverteilung: Garantiert optimale Materialeigenschaften und Bedruckbarkeit.

Wichtigste Errungenschaft: Photohärtbare Mischungen mit bis zu 40 Gew.-% Faseranteil, geeignet für 3D-Druckanwendungen wie Raketendüsen und Wärmeschutzsysteme.

Fallstudie: Optimierung von photohärtbaren Harzformulierungen

Rapid Prototyping mit der Technologie von FlackTek:

• Anpassen von Fasergehalt und -typ: Optimiert die mechanischen Eigenschaften und die Bedruckbarkeit.
• Effizientes Mischen: Keine Luftblasen, die Integrität der Fasern bleibt erhalten.

Bedeutung: Gewährleistet Leistungsmerkmale, die für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt entscheidend sind, bei denen die Zuverlässigkeit des Materials entscheidend ist.

Auswirkungen auf die Luft- und Raumfahrtindustrie

Vorteile der Integration der Technologie von FlackTek:

• Zeit- und Kostenersparnis: Für die Herstellung von Luft- und Raumfahrtkomponenten.
• Agiler Fertigungsprozess: Ermöglicht Design und Produktion komplexer Geometrien.
• Beschleunigter Innovationszyklus: Verbessert die Leistung und Sicherheit von Luft- und Raumfahrzeugen.

Schlussfolgerung

FlackTek versteht die Luft- und Raumfahrt. Die Zusammenarbeit zwischen unseren innovativen Verarbeitungstechnologien und der Spitzenforschung im Bereich der additiven Fertigung von CMCs stellt einen bedeutenden Sprung nach vorn für die Branche dar. Die Nutzung dieser Fortschritte wird zu effizienteren, flexibleren und kostengünstigeren Produktionsmethoden führen und den Weg für Luft- und Raumfahrtkomponenten und -systeme der nächsten Generation ebnen, die schneller, weiter und sicherer fliegen.