LIFT – Datengesteuerten Ansatz zur Zertifizierung von Materialien für additiv gefertigte Luft- und Raumfahrtsysteme

Velo3D, Lockheed Martin und Vibrant haben bekannt gegeben, gemeinsam mit dem LIFT Institute des Verteidigungsministeriums an einem datengesteuerten Ansatz zur Zertifizierung von Materialien und Verfahren für additiv gefertigte Luft- und Raumfahrtsysteme, zu arbeiten.

Ein besonderes Projekt unter dem Schirm von LIFT beschäftigt sich mit dem 3D-Druck eines Ramjet-Motors. Die Verwendung der Laser-Pulverbett-Fusion (LPBF) Technologie in Kombination mit der Inconel 718 Metalllegierung hat dabei besondere Aufmerksamkeit erregt. Dieser 3D-gedruckte Ramjet hat seine Ursprünge in einem Studentenprojekt und wurde später von Velo3D mit fortschrittlicher Drucktechnologie weiterentwickelt.

Eine Schlüsselherausforderung bei der Verwendung von 3D-Druck in dieser Anwendung ist die Qualitätssicherung. Um die Qualität und Zuverlässigkeit des gedruckten Teils zu gewährleisten, setzte das Team auf die Prozess-kompensierte Resonanzprüfung (PCRT), die von einem Unternehmen namens Vibrant angeboten wird. Diese Technik verwendet Ultraschallfrequenzen, um die Resonanzfrequenzen des Teils zu messen und potenzielle Unregelmäßigkeiten oder Fehler zu identifizieren.

“AM ist ein relativ neues Herstellungsverfahren, und es besteht ein Bedarf an der Validierung und Zertifizierung von Teilen für Service- und unternehmenskritische Anwendungen”, sagt Keogh. “Wir brauchen einen datengesteuerten Ansatz, um Komponenten direkt aus dem Drucker zu testen und zu zertifizieren, im Gegensatz zu einem statistischen Ansatz, bei dem man zunächst mehrere Teile bauen und erst dann statistische Leistungsdaten sammeln muss (make-and-break). Unser Ziel war es, die Signaturen der physikalischen Qualität zu identifizieren, die in den Prozessdaten und in der schnellen Nachbearbeitung zu finden sind, um ein Bauteil für die harten Anforderungen des Hyperschallflugs genau zu zertifizieren.”

Die vorläufigen Ergebnisse sind vielversprechend und zeigen, dass der 3D-Druck eine Schlüsseltechnologie für die zukünftige Entwicklung von Hyperschallantriebssystemen sein könnte. Das Engagement von Organisationen wie LIFT, in Kombination mit privaten Unternehmen und akademischen Einrichtungen, zeigt das immense Potential und die Bedeutung dieser Technologie im Luft- und Raumfahrtsektor.