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Die neue 3D-gedruckte Superlegierung der NASA ist hitzebeständig

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Die NASA hat einen Durchbruch bei 3D-druckbaren Hochtemperaturmaterialien demonstriert, der zu stärkeren und haltbareren Teilen für Flugzeuge und Raumfahrzeuge führen könnte.

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Ein Team von Innovatoren der NASA und der Ohio State University hat die Eigenschaften der neuen Legierung GRX-810 in einem von Experten begutachteten Artikel in der Fachzeitschrift Nature beschrieben.

"Diese Superlegierung hat das Potenzial, die Festigkeit und Zähigkeit von Komponenten und Teilen, die in der Luft- und Raumfahrt verwendet werden, drastisch zu verbessern", sagte Dr. Tim Smith vom Glenn Research Center der NASA in Cleveland, Hauptautor des Nature-Artikels. Smith und sein Glenn-Kollege Christopher Kantzos haben GRX-810 erfunden.

Smith und sein Team setzten zeitsparende Computermodellierung sowie ein 3D-Laserdruckverfahren ein, bei dem Metalle Schicht für Schicht miteinander verschmolzen werden, um die neue Legierung herzustellen. Mit diesem Verfahren haben sie das oben abgebildete NASA-Logo hergestellt.

GRX-810 ist eine oxiddispersionsgehärtete Legierung. Das heißt, winzige Partikel mit Sauerstoffatomen, die in der Legierung verteilt sind, erhöhen ihre Festigkeit. Solche Legierungen eignen sich hervorragend für die Herstellung von Bauteilen für Hochtemperaturanwendungen in der Luft- und Raumfahrt, z. B. in Flugzeug- und Raketentriebwerken, da sie härteren Bedingungen standhalten können, bevor sie ihre Bruchstellen erreichen.

Die derzeit auf dem neuesten Stand der Technik befindlichen 3D-gedruckten Superlegierungen können Temperaturen von bis zu 2.000 Grad Celsius standhalten. Im Vergleich dazu ist GRX-810 doppelt so stark, über 1.000 Mal haltbarer und doppelt so oxidationsbeständig.

"Diese neue Legierung ist ein großer Erfolg", sagte Dale Hopkins, stellvertretender Projektleiter des NASA-Projekts Transformational Tools and Technologies. "In naher Zukunft könnte es sich um eines der erfolgreichsten Technologiepatente handeln, die die NASA Glenn je hervorgebracht hat."

Ein Team von Mitarbeitern aus Glenn, dem Ames Research Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley, dem Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, und der Ohio State University hat den Nature-Artikel gemeinsam verfasst.

GRX-810 wurde im Rahmen des NASA-Projekts Transformational Tools and Technologies mit Unterstützung des Projekts Optimized and Repeatable Components in Additive Manufacturing (ORCA) im Rahmen des STMD Game Changing Development Program der Behörde entwickelt.