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Penn State entwickelt neue Methode zum 3D-Druck von ultrahartem Stahl für die US-Armee

Forscher des Penn State College of Engineering haben von der US-Armee 434.000 US-Dollar erhalten, um eine optimierte Methode für den 3D-Druck hochfester Legierungen zu entwickeln.

Im Rahmen des Projekts will das Team mithilfe von Computermodellierung einen auf Laser Directed Energy Deposition (L-DED) basierenden Ansatz erarbeiten, der in der Lage ist, robustere Metalle mit verbesserter Materialeffizienz zu drucken. Solche hochwertigen Stähle könnten vielfältige Anwendungen im Verteidigungsbereich haben, von kugelsicheren Westen bis hin zu explosionssicherem Schutz für die Rümpfe von Marineschiffen.

Hochleistungslegierungen sind oft schwierig zu verarbeiten. Insbesondere hochwertige Stähle sind anfälliger für Risse und weisen im Vergleich zu herkömmlichen Materialien eine geringe Schweißbarkeit auf, was ihre Anwendungen im Verteidigungsbereich einschränkt. Um dies zu umgehen, will das Team einen optimierten drahtgebundenen Fertigungsprozess entwickeln. Im Gegensatz zu Maschinen, die mit Pulver arbeiten, erwarten die Ingenieure, dass ein drahtbasierter Ansatz es ihnen ermöglichen könnte, den Prozess kosteneffizienter zu gestalten und dabei auch weniger Material zu verschwenden.

Während des Projekts selbst werden die Forscher Computermodelle verwenden, um die Parameter des Prozesses zu testen und zu verfeinern, bevor sie die Leistung der Endteile simulieren. Sobald das Verfahren perfektioniert ist, wollen die Ingenieure ihren Ansatz in der Praxis erproben, indem sie die Maschinen der Penn State University nutzen, um großformatige Testteile herzustellen und experimentelle Daten zu generieren, die sich in zukünftigen militärischen Endanwendungsszenarien als nützlich erweisen könnten.

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