Additive Fertigung Ein Düsentriebwerk als vollständige Baugruppe aus dem 3D-Drucker

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PTC hat ein vollständig 3D-gedrucktes Mikro-Turbotriebwerk vorgestellt. Es wurde in der CAD-Software Creo entwickelt und ist eine einzige Baugruppe – inklusive aller rotierenden und fixen Komponenten. Es wurde aus Inconel gedruckt und wiegt nur 3,6 kg.

Die Konstruktion und der Druck eines vollständig selbsttragenden Mikro-Turbotriebwerks, einschließlich der Turbine mit 50.000 min^-1, das keine Montage erfordert, stellt laut PTC einen Durchbruch bei der Konstruktion für die additive Fertigung dar: Ein Düsentriebwerk sei eines der leistungsstärksten und komplexesten Produkte, wenn man die Leistungsanforderungen für den Betrieb und die Komplexität der Komponenten bedenkt, von denen viele rotieren oder sich in irgendeiner Weise bewegen. Damit zeige PTC, wie das Unternehmen in den vergangenen Jahren die Kernkonstruktionsfähigkeiten in Creo und die Fähigkeit, Konstruktionen direkt in eine 3D-Druckumgebung zu übertragen, weiterentwickelt hat.

3D-Druck senkt Kosten und Aufwand

Heute erfordern diese Triebwerke komplexe Montageprozesse vieler teurer Teile, was die Kunden direkt in das Fadenkreuz der Abhängigkeiten in der Lieferkette, der begrenzten Verfügbarkeit und der Tatsache bringt, dass ihre Hersteller das richtige Fachwissen für die Fertigstellung der Baugruppen haben müssen. Bei der additiven Fertigung entfällt der Montageprozess, und die Anzahl der verwendeten Komponenten und der für die Produktion erforderlichen Werkzeuge werden erheblich reduziert. Dies senkt die Kosten, reduziert die Anforderungen auf einen 3D-Metalldrucker und eröffnet die Möglichkeit einer On-Demand-Fertigung direkt vor Ort.

Das Triebwerksprojekt wurde von Dr. Ronen Ben Horin, VP of Technology bei PTC und Senior Research Fellow am Technion - Israel Institute of Technology, und Beni Cukurel, außerordentlicher Professor für Luft- und Raumfahrt am Technion, konzipiert. Die beiden haben viele Jahre fundierter wissenschaftlicher Forschung auf dem Gebiet der Düsenantriebe und technisches Fachwissen bei der Konstruktion fortschrittlicher Triebwerke und der Entwicklung additiver Fertigungsverfahren zusammengebracht.

Was Creo für die additive Fertigung leistet

Creo, die 3D-CAD-Lösung von PTC, wurde vor allem wegen ihrer innovativen Konstruktionsfunktionen für das Projekt ausgewählt, darunter:

• Leichtbauweise:
  Creo ermöglicht eine anspruchsvolle Gittermodellierung und generatives Design zur Material- und Gewichtsreduzierung bei derselben Festigkeit und Leistung wie sie Konstruktionen mit mehr Material und höherem Gewicht aufweisen.

• Selbsttragende Geometrien für den 3D-Druck:
  Balkenbasierte Gitter optimieren Konstruktionen automatisch für den 3D-Druck. Creo unterstützt auch selbsttragende formelgesteuerte Gitter, die mit Druckbarkeitsprüfungen und Modifikatoren kombiniert werden können, um das Design für einen effizienten 3D-Druck anzupassen.

• Interoperabilität mit 3D-Druckern:
  Creo ist mit den meisten 3D-Druckern sowohl zum Drucken als auch zum Nachbearbeiten kompatibel. Die 3D-Komponentenkonstruktion in Creo ist entscheidend für die Durchführung traditioneller Bearbeitungen zur präzisen Montage. Creo bietet eine Vielzahl von Formaten, inklusive 3MF, um 3D-Modelle an die verschiedenen Drucktechnologien zu senden, und ermöglicht Anwendern, assoziative Modelle für Bearbeitungsvorgänge auf einfache Weise zu erstellen.

Und hier das Gegenteil:

3D-CAD-Software

Die wohl größte je modellierte Baugruppe

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