Engineering mit 3D-Druck
Schalldämpfern und Schallabsorbern gehören seit vielen Jahren zu den Kernkompetenzen der Gesellschaft. Von der messtechnischen Charakterisierung der Störschallquelle, über die Auslegung und Optimierung bis hin zur Fertigung und Erprobung unterstützen wir unsere Kunden aus den verschiedensten Bereichen der Industrie. Mit Hilfe der Technologie des 3D-Druck lässt sich die Erprobung und die sich ggf. daran anschließende iterative Optimierungsphase am Objekt nunmehr deutlich effektiver gestalten.
Auslegung und Optimierung
Durch den Einsatz analytischer und numerischer Werkzeuge werden Schalldämpfer auf das charakteristische Quellspektrum der zu mindernden Lärmquelle sowie die akustischen Anforderungen – maximal zulässiger Schallleistungspegel / Immissionsschalldruckpegel bzw. geforderte Durchgangsdämpfung / EInfügungsdämpfung – ausgelegt. Insbesondere die maschinen- und gerätespezifischen Betriebsbedingungen spielen dabei eine wichtige Rolle.
Liegen quellseitig keine ausreichenden Informationen vor, kann der akustische Istzustand der Lärmquelle durch messtechnische Untersuchungen vor Ort oder im Labor ermittelt werden.
Auf Basis des zur Verfügung stehenden Bauraums erfolgt anschließend die geometrische Dimensionierung des Schalldämpfers sowie die Definition der geforderten akustisch relevanten Materialparameter (z. B. Strömungswiderstand).
Fertigung und Erprobung
Durch die 3D-Druck-Technologie entstehen bei der Fertigung des Schalldämpfers – gerade im prototypischen Stadium – große Vorteile.
Zum einen besteht der gedruckte Schalldämpfer nur aus einem einzigen Material und wird im besten Fall auch als zusammenhängendes Einzelbauteil gedruckt. Im Gegensatz zu klassischen Absorptionsschalldämpfern, bei denen Mineral- oder Steinwolle in ein Gehäuse oder gar hinter eine perforierte Abdeckung eingebracht wird, ist eine manuelle Befüllung damit nicht erforderlich.
Zum anderen lässt sich durch verschiedene 3D-Druckeinstellungen eine Vielzahl verschiedener akustisch relevanter Materialparameter realisieren, ohne dabei auf ein anderes Material oder die Komprimierung des Schallabsorbers auszuweichen zu müssen.
Des Weiteren erfordert das 3D-Druck-Verfahren gegenüber dem klassischen Spritzgussverfahren keinerlei kostenintensive Form oder Fertigungswerkzeuge. Prototypen und Kleinserien von Schalldämpfern lassen sich zeit- und kosteneffektiv herstellen, erproben und anschließend ggf. sofort weiter optimieren. Auch komplexe Geometrien, die von denen klassischer zylindrischer Schalldämpfer abweichen, lassen sich ohne zusätzlichen Kosten- und Bearbeitungs-Aufwand fertigen.
Zur zeitnahen Erprobung stehen verschiedene Schalldämpferprüfstände zur Messung der spektralen Dämpfung, des Druckverlusts und des Strömungsgeräusches unter betriebsnahen Bedingungen zur Verfügung. Dafür gegebenenfalls erforderliche Koppeladapter lassen sich ebenso effektiv im 3D-Druck-Verfahren herstellen oder am Schalldämpfer direkt ankoppeln.
