Raumfahrt- und Hyperschallsysteme müssen unter extremsten Bedingungen zuverlässig funktionieren: hohe Temperaturen, intensive Wärmeströme und strenge Gewichtsvorgaben stellen enorme Anforderungen an jedes einzelne Bauteil. Um sicherheitsrelevante Flugdaten zu erfassen und Materialien zu qualifizieren, müssen Sensoren extrem robust und gleichzeitig so klein wie möglich sein.

Die Lösung: integrierte Sensorik, die auf funktionalen Dünnschichten, Hochtemperatur-MEMS (Mikro-Elektro-Mechanische Systeme) und einer direkten Einbindung in thermische Schutzsysteme basiert. Genau hier setzt eine aktuelle Case Study von 3DCERAM an, die zeigt, wie additiv gefertigte Keramikbauteile mit einem modernen Keramik 3D Drucker diesen Anforderungen begegnen können.

Die Herausforderung: Sensorik in extremen Umgebungen

Sensoren, die in Hyperschallfahrzeugen oder Raumfahrtsystemen eingesetzt werden, müssen nicht nur präzise messen, sondern auch enormen thermischen Belastungen standhalten. Klassische Fertigungsverfahren stoßen hier schnell an ihre Grenzen – insbesondere, wenn komplexe interne Kühlstrukturen erforderlich sind. Genau hier zeigt der Keramik 3D Druck sein volles Potenzial, da er Geometrien realisiert, die mit spanenden Verfahren unmöglich wären.

Die Lösung: Alumina-Sensorgehäuse mit integrierten Kühlkanälen

3DCERAM hat für dieses Anwendungsfeld ein Sensorgehäuse aus Alumina (99,8 %) entwickelt, das dank Keramik 3D Druck einen integrierten, helixförmigen Kühlkanal enthält. Diese komplexe innenliegende Geometrie schützt den Sensor gezielt vor Wärmeeinwirkung – und wäre mit klassischer spanender Fertigung schlicht nicht herstellbar.

Alumina wurde aufgrund seiner hervorragenden thermischen und elektrischen Eigenschaften als Werkstoff gewählt. Gefertigt wurden die Bauteile auf der C1000 FLEXMATIC, einem industriellen Keramik 3D Drucker von 3DCERAM, der speziell für anspruchsvolle Serienfertigung entwickelt wurde.

Eckdaten des Projekts:

Der Mehrwert für die Anwendung

Die Kombination aus additiver Fertigung und Top-Down-SLA bringt konkrete Vorteile für sicherheitskritische Raumfahrtanwendungen:

• Designkonsolidierung: weniger Einzelteile, keine zusätzliche Montage nötig
• Kürzere Durchlaufzeiten: schnellerer Weg vom Design bis zur Flugreife
• Kosteneffizienz: geringere Gesamtkosten trotz komplexer Bauteilgeometrie
• Hohe Zuverlässigkeit: robuste Performance auch unter extremen Einsatzbedingungen

Lohnt sich der 3D Drucker Kauf für Ihr Unternehmen?

Diese Case Study zeigt, welches Potenzial in der additiven Keramikfertigung steckt – doch lohnt sich ein eigener Keramik 3D Drucker auch für Ihr Unternehmen? Wer regelmäßig komplexe Keramikbauteile in mittleren bis hohen Stückzahlen benötigt, profitiert von kürzeren Durchlaufzeiten, mehr Designfreiheit und geringeren Stückkosten im eigenen Haus. Systeme wie die C1000 FLEXMATIC eignen sich besonders für Unternehmen, die den Sprung vom Prototyping zur industriellen Serienfertigung planen.

Vor einem 3D Drucker Kauf lohnt sich eine genaue Analyse von Bauteilanforderungen, Materialbedarf und Stückzahlen. AM Pioneers berät Sie unabhängig dazu, welcher Keramik 3D Drucker – vom kompakten Rapid-Prototyping-System bis zur industriellen Großserienanlage – am besten zu Ihrem Anwendungsfall passt.

Fazit

Diese Case Study zeigt eindrucksvoll, wie Keramik 3D Druck komplexe Herausforderungen in der Raumfahrt löst, die mit konventionellen Fertigungsverfahren nicht realisierbar wären. Durch die Kombination aus Hochleistungswerkstoff Alumina, integrierter Kühlkanal-Geometrie und dem Top-Down-SLA-Verfahren eines modernen Keramik 3D Druckers von 3DCERAM entstehen Sensorgehäuse, die Designfreiheit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit vereinen.

Sie überlegen einen 3D Drucker Kauf für Ihre Keramikanwendungen oder möchten mehr darüber erfahren, wie additive Keramikfertigung Ihre Projekte in der Raumfahrt oder Verteidigung unterstützen kann? Kontaktieren Sie uns – wir beraten Sie gerne unabhängig und individuell.

Wejdane Ezzine
Sales Engineer 3DCeram
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wejdane.ezzine@am-pioneers.com