Wie der 3D-Druck die Luft- und Raumfahrt verändert hat

Die Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie bietet eine der größten Chancen für den 3D-Druck. Als Early Adopter von additiven Fertigungstechnologien ist dieser Markt 2018 auf einen Wert von 1,36 Mrd. Wenn heute das allgemeine Flugpublikum ein neues Flugzeug betritt, sind die Auswirkungen des 3D-Drucks möglicherweise nicht sichtbar, aber erheblich.

FDM-3D-Druck spielt auf dem Luft- und Raumfahrtmarkt drei einzigartige Rollen.

• Prototyping und Konzeptmodelle die seit über 20 Jahren ein fester Bestandteil der Branche sind.
• Maßgeschneiderte Tools für die schnelle Abwicklung hat die Gesamtkosten der Herstellung gesenkt.
• Endverbraucherteile haben sogar ihren Weg in Flugzeuge gefunden, was zu schneller Reparatur und Gewichtseinsparungen führte.

3D-Druck Prototyping &Konzeptmodellierung für Luft- und Raumfahrt

Prototyping spielt weiterhin die größte Rolle in der praktischen Anwendung und ist mit Abstand die häufigste Anwendung. Von Fahrwerkskomponenten in Originalgröße bis hin zu vollfarbigen Steuerplatinenmodellen gibt es ein 3D-Druckverfahren für jeden Bedarf. Hersteller können diese Kosten- und Zeitersparnisse für Innovationen und Produktentwicklungen nutzen.

Aerialtronics mit Sitz in den Niederlanden hat den FDM-3D-Druck eingeführt, um sein Prototyping anzupassen. Die enorme Verkürzung der „Time-to-Part“ hat es ihnen ermöglicht, Designs fünf- bis zehnmal häufiger zu wiederholen als ihre traditionellen Herstellungsmethoden. Sie reduzierten dabei auch die F&E-Zeit um etwa 50 %.

Vorrichtungen, Vorrichtungen und Layup-Werkzeuge

Auch wenn 3D-gedruckte Teile noch nicht lange in Flugzeugen fliegen, sind für den Werkzeugbau gedruckte Teile seit über 20 Jahren ein Grundnahrungsmittel. Schnelle und kostengünstige kundenspezifische Vorrichtungen haben die Montagevorgänge in unzähligen Branchen erleichtert. Mit extrem steifen oder verstärkten Materialien wie ULTEM und Nylon12 Carbon Fiber sind neue Anwendungen entstanden.

IDEC &Wehl ist ein Hersteller von Kohlefasermaterialien und konnte seine Vorlaufzeiten durch den Einsatz von 3D-gedruckten „Layup-Tools“ verkürzen. Durch die Verwendung einer 3D-gedruckten Struktur mit einem löslichen Zentrum/„Kern“ und ULTEM 1010 können ihre Layup-Werkzeuge den extremen Temperaturen des Kohlefaserdruckprozesses von über 180 °C standhalten. Das unten abgebildete Teil dauerte nur 60 Stunden, um mit FDM-Druck zu produzieren. Die Herstellung eines Metallwerkzeugs mit traditioneller Bearbeitung hätte IDEC über 4 Wochen gedauert und wäre viel teurer gewesen.

„Fly Away“-Endverbrauchsteile

Eine neue und wachsende Anwendung auf dem Luft- und Raumfahrtmarkt schafft Endanwendungen, die mit einer kürzlich erteilten FAA-Zulassung für Teile für den Einsatz im Flug zusammenhängen könnten. Jüngste Entwicklungen von Branchenführern produzieren jetzt Teile aus Maschinen mit Materialien, die ihren Anforderungen entsprechen. Die jahrelangen Bemühungen um diese Zulassungen haben sich gelohnt! Wir haben gesehen, wie große Hersteller wie Boeing und Airbus damit begonnen haben, traditionelle Komponenten gegen 3D-gedruckte Teile auszutauschen. Dinge wie Luftkanäle, Halterungen, Wandpaneele und Sitzendkappen werden jetzt alle zu einem viel günstigeren Preis gedruckt.

Ein wirklich schöner Vorteil, den viele Fluggesellschaften sehen, ist die Vermeidung von Import- und Exportsteuern beim Lagern von Flugzeugen zur Reparatur. Die meisten Fluggesellschaften benötigen einige Ersatzteile, um mit ihnen zu reisen, insbesondere bei internationalen Reisen, die heute so üblich sind. In der Lage zu sein, Teile nach Bedarf zu drucken, würde zusätzlich zu den offensichtlichen Kraftstoffeinsparungen durch das Tragen leichterer Werkzeuge und Teile Lagerbestände reduzieren.