3D-Lasertechnik erleichtert Flugzeugbau

Durch ein neues Produktionsverfahren der 3D-Lasersinterntechnologie kann im Flugzeugbau nun eine Gewichtsersparnis von bis zu 50 Prozent erreicht werden. Die Anzahl der einzelnen Komponenten kann durch die schichtweise Produktionsweise des metallischen Verarbeitungsmaterials drastisch verringert werden. Das spart Gewicht und Volumen im Flugzeugbau sowie Kraftstoff im Flugverkehr.

Im österreichischen Wiener Neustadt steht eine von weltweit nur zwei verfügbaren Maschinen für dieses Verfahren. Bei der Entwicklung eines Treibstoffsammlers für einen Flugzeugmotor der Diamond Aircraft Industries GmbH konnte bereits eine Gewichtsersparnis von 77 Prozent erzielt werden.

Bei dem Verfahren der dreidimensionalen Sintertechnologie handelt es sich um eine Methode, um räumliche Strukturen aus einem pulverförmigen Ausgangsstoff herzustellen. Dadurch können auch komplexe geometrische Bauteile erzeugt werden, die sich durch mechanische oder gießtechnische Verfahren nicht herstellen lassen.

Dr. Rolf Seemann, Bereichsleiter der FOTEC spricht in diesem Zusammenhang von „generativen Fertigungsverfahren. Diesen ist gemein, aus einem formlosen Ausgangsmaterial durch Hinzufügen Bauteile zu erzeugen, wobei die Möglichkeit zur Metallverarbeitung der ganz wesentliche Innovationsschritt ist.“ Bisher mussten mehrere Einzelteile aufwendig zusammengeschweißt werden. Für den neuen Treibstoffsammler wird nun aus dem Metallpulverbett ein voll funktionsfähiges Einzelstück durch den Laser Schicht für Schicht zusammengeschmolzen.

Durch diese Produktionstechnik hergestellte Replikate stellen jedoch nur den Anfang der Entwicklung dar. Für Dr. Seemann besteht das eigentliche Potenzial dieser Entwicklung in der Produktion „völlig neuer Konstruktionsdesigns von Werkstücken, die alle Vorteile des 3D-Lasersinterns ausnutzen. Denn dieses öffnet ja einmalige Möglichkeiten, die durch klassische Methoden zur Herstellung von Metallwerkstücken, wie Fräsen, Drehen oder Bohren, nie erreicht werden können. Ein Einfach-Beispiel dafür sind Bohrungen, die bisher nur gerade verlaufen konnten, nun aber auch in beliebigen Bögen um die Ecke geführt werden können.“

Bislang wird die Sintertechnologie noch nicht in der Massenproduktion verwendet. Daher arbeitet FOTEC an der Qualitätssicherung des Herstellungsprozesses. Durch eine Überwachung des Laserschmelzprozesses muss sichergestellt werden, dass die Qualität der Bauteile auch bei größeren Stückzahlen aufrecht erhalten bleibt. Sollte das gelingen, können die benötigten Stückzahlen im Flugzeugbau durch Metall-Lasersintern erreicht werden.

3D-Lasertechnik erleichtert Flugzeugbau

 

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  1. Felix sagt:

    Shapeways lässt grüßen. Das könnte wirklich eine neue Industrialisierung auslösen.