Gasturbine aus 3D-Drucker verbessert Drohne

Das US-amerikanische Southwest Research Institut (SwRI) mit Hauptsitz in San Antonio, Texas hat mit Hilfe von 3D-Druck eine Gasturbine gefertigt, welche die Leistungsfähigkeit von Drohnen erhöht.

Turbinen werden in Kraftwerken zur Energieerzeugung oder bei Passagierflugzeugen für den notwendigen Vorschub verwendet. Das SwRI hat eine Gasturbine entwickelt, welche zur Energieerzeugung von unbemannten Flugfahrzeugen dient. Hierbei ist sie kompakter und leistungsstärker als normale Turbinen. Bisher war der Verschleiß von Turbinen, die in Drohnen eingesetzt werden, groß. So müssen sie nach einigen hundert Stunden ausgetauscht werden.

David Ransom von der SwRI Abteilung für Maschinenbau erklärte, dass Turbinen eine bessere Leistung bringen, wenn sie heißer sind. Das Problem ist dabei jedoch, dass kleinere Turbinen diese Temperaturen nicht gut aushalten können. Aus diesem Grund hat das Team eine kleine Gasturbine gefertigt, welche winzige Luftströmungsdurchgänge zur Kühlung aufweist. Dadurch soll die bisherige Problematik umgangen werden.

SLM-Verfahren zur Herstellung der Turbine

Das Team des Southwest Research Institut verwendet hierbei ein SLM-Verfahren um das komplexe und kompakte Design aus Metall zu fertigen. Beim selektiven Laserschmelzen wird eine Laserdiode verwendet, um die Turbine Schicht für Schicht aus einem metallenen Pulver zu schmelzen. Die Ingenieure des Instituts haben bereits Erfahrungen mit Turbinen für Passagierflugzeuge. Dieses Design haben sie durch die Verwendung von additiver Fertigung stark komprimieren können.

“Generatoren, die uns und großen Flugzeugen Strom liefern, haben bereits gekühlte Turbinen, während kleine Generator, die für Drohnen verwendet werden, dies nicht haben”, erklärte Ransom. “Es ist eine aufregende technische Herausforderung. Die Möglichkeit Teile mit SLM-Maschinen zu drucken, ist ein echter Vorteil.”

Das SwRI gründete ein internes Forschungs- und Entwicklungsprogramm mit dem Namen MAKERS, was für Metals Additive Kickoff Emphasizing Research Synergies steht, um den SLM-Drucker optimal auszunutzen.