Singapur: 3D-Druck hilft mit Panels, die Lärmbelastung zu reduzieren

Forscher aus Singapur arbeiten daran Lärmdämmung mithilfe des 3D-Drucks zu verbessern. Ihre Arbeit veröffentlicht sie in dem Fachartikel “3D Printing of Polymeric Multi-Layer Micro-Perforated Panels for Tunable Wideband Sound Absorption”. Um die Grenzen der konventionellen Fertigung zu überwinden, drucken die Autoren innovative mehrschichtige mikroperforierte Paneele (MPPs) mit anpassbare Breitband-Dämpfung.

Zunehmender Lärm beförderte die Entwicklung von akustischen Absorptions- und Dämpfungsvorrichtungen. Die herkömmliche Fertigung solcher Vorrichtungen kann jedoch nur mit einfachen geometrischen Formen herstellen, die nicht in der Lage sind, hohe Absorptionskoeffizienten in weiten Frequenzbereichen zu erreichen.

Die Forscher entwickelten daher neuartige mehrschichtige mikroperforierte Paneele (MPPs) mit anpassbarer Breitbandabsorption. Diese wurden mithilfe additive Fertigung hergestellt. Die MPP-Herstellung erfolgt durch Selektives Lasersintern (SLS) mit Polyamid 12 als Ausgangsmaterial.

Die akustischen Eigenschaften der MPPs wurden mit theoretischen, numerischen und experimentellen Methoden untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Absorptionsfrequenzbandbreiten der Strukturen breiter sind als bei herkömmlichen einschichtigen MPPs, während die Absorptionskoeffizienten vergleichbar oder sogar höher bleiben.

Die Frequenzbereiche lassen sich durch Variation der Luftspaltabstände und der Zwischenlagenabstände abstimmen. Darüber hinaus wird eine Optimierungsmethode für Strukturdesigns von MPPs mit den effektivsten Schallabsorptionseigenschaften in den Zielfrequenzbereichen vorgestellt.

Diese Studie zeigt das Potenzial des 3D-Drucks bei der Herstellung von Lärmschutz-Vorrichtungen. Das komplette Paper kann hier gelesen werden.