3D-Druck für die Luftfahrt

Additive Fertigung für Triebwerke, Turbinenteile und mehr

Sie wollen Funktionsteile mit komplexen Geometrien und definierten aerodynamischen Eigenschaften kostengünstig und möglichst schnell herstellen? Undenkbar? Nein.  
Triebwerks- und Turbinenteile sind typische Beispiele dafür, was mit dem industriellen 3D-Druck möglich ist, ebenso wie Teile für die Kabineninnenausstattung.

Die Funktionsintegration, die Entwicklung immer komplexerer Konstruktionen und die damit verbundenen Teile sind die wichtigsten Faktoren in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Die Einsparung von Material und Gewicht reduziert sowohl den Treibstoffverbrauch als auch die CO2-Emissionen. Diese Themen sind heute wichtiger als je zuvor. Deshalb haben führende Unternehmen der Luft- und Raumfahrtindustrie die additive Fertigungstechnologie schon lange in die Planung ihrer Produktionsstrategien für die Zukunft einbezogen.

In enger Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen aus der Luft- und Raumfahrtbranche haben wir viele unterschiedliche Erfolgsgeschichten realisiert und begleitet.

Unser Mehrwert besteht in einer durchgängigen Lösung: von der Bereitstellung und Implementierung von 3D-Drucksystemen bis hin zur individuellen Beratung und Unterstützung mit qualifizierten Verfahren für Materialien, Systeme, Teile oder komplette Baugruppen. Diese intensive Zusammenarbeit treibt die Innovationskraft der Branche voran. Einige große Marktteilnehmer planen, in den kommenden Jahren wesentliche Teile der Innenausstattung ihrer Flugzeuge additiv zu fertigen.

Auf einen Blick
Vorteile des 3D-Drucks für die Luftfahrt

• Weniger Gewicht
  Mit dem industriellen 3D-Druck können sehr stabile und leichte Strukturen hergestellt werden, die eine Gewichtsreduzierung von etwa 40-60 % ermöglichen. Die Auswirkungen: schlankere Kostenstrukturen, Materialeinsparungen und geringerer Kraftstoffverbrauch. 

• Funktionale Integration
  Das Verfahren ermöglicht es, maximale Funktionalität in möglichst wenige Teile zu integrieren. Die Vorteile: Montage- und Qualitätssicherungskosten werden gesenkt, und die Schwachstellen, die mit der Montage vieler verschiedener Komponenten verbunden sind, werden beseitigt.

• Flexiblere Produktionsplanung
  Durch den werkzeuglosen Produktionsprozess können Produktanpassungen schneller umgesetzt werden. Die Ersatzteilbevorratung kann durch die bedarfsgerechte Fertigung ohne lange Vorlaufzeit erheblich reduziert werden. Die Kostenvorteile machen sich bei den langen Lebenszyklen von Flugzeugen deutlich bemerkbar.

• Industriekonforme Werkstoffe und Festigkeiten
  EOS-Systeme verarbeiten spezielle Werkstoffe für die Luft- und Raumfahrtindustrie. 3D-gedruckte Teile erfüllen die branchenspezifischen Anforderungen an verschiedene sicherheitsrelevante Gefahrenstufen, die in der Luft- und Raumfahrt üblich sind. 

• Komplexe Teile
  Der industrielle 3D-Druck ermöglicht ein breites Spektrum an Designoptimierungen - von der Anpassung von Teilen und Upgrades bis hin zu exklusiven Innovationen, die nur additiv hergestellt werden können.

• Geringere CO2-Emissionen
  Effizientere Triebwerke, Turbinen und Leichtbauteile für die Innenausstattung senken den Treibstoffverbrauch und damit die CO2-Emissionen von Flugzeugen.

• Signifikante Kostensenkungen
  Die additive Fertigung ist ein werkzeugloses Verfahren. Das bedeutet, dass erhebliche 

Herstellung von Triebwerksteilen für die Luftfahrt mit industriellem 3D-Druck

Beim Bau von Motoren und Turbinen gilt es, Herausforderungen wie die Optimierung von Volumen, Leistung und Umweltfreundlichkeit zu meistern. In diesen Bereichen kann der 3D-Druck einen wichtigen Beitrag leisten. Er ermöglicht die Herstellung von Triebwerken mit anspruchsvollen Geometrien, definierten aerodynamischen und strömungsdynamischen Eigenschaften sowie von Leichtbaustrukturen, deren Einzelteile bis zu 60 % weniger wiegen. Auch die Verarbeitung von Superlegierungen ist mit dem 3D-Druck kostengünstiger, da der Materialeinsatz geringer ist. Das Ergebnis: eine deutlich geringere Umweltbelastung über die gesamte Lebensdauer des Flugzeugs. Aus einem Stück gefertigte Teile sind zudem widerstandsfähiger und weniger anfällig für Beschädigungen. 

• Schnell: Entwicklungs-, Fertigungs- und Lieferzeiten werden erheblich verkürzt

• Flexibel: sehr hohe Designfreiheit

• Kosteneffizient: geringer Material- und Werkzeugverbrauch, drastische Reduzierung der Entwicklungs- und Fertigungskosten

• Das EOS-System unterstützt eine umfassende Qualitätssicherung, einschließlich Online-Überwachung und optischer Tomographie.

Liebherr

Teile für die primäre Flugsteuerung des Airbus A380

Liebherr Aerospace ist ein führender Anbieter von Systemen für die Luftfahrtindustrie. Mit mehr als fünfzig Jahren Erfahrung entwickelt, fertigt und wartet das Unternehmen eine Vielzahl von Flugzeuginstrumenten, einschließlich Flugsteuerungs- und Betätigungssystemen, Fahrwerken, Luftmanagementsystemen und Getrieben.

Mit dem Metall-3D-Drucker EOS M 400-4 hat Liebherr einen innovativen Hochdruck-Hydraulikblock für den Airbus A380 hergestellt. Der neue additiv gefertigte Ventilblock erreicht die gleiche Leistung wie das konventionell gefertigte Teil, ist aber wesentlich leichter und enthält weniger Einzelkomponenten. Das Bauteil ist aus einer Titanlegierung gefertigt und erfüllt alle für den Flugbetrieb erforderlichen Zertifizierungsanforderungen.

• 35 % Gewichtsreduzierung
• -10 Einzelteile durch Funktionsintegration

Etihad Engineering 
Die Flugzeugkabine der Zukunft

Etihad Engineering ist der größte Dienstleister für Flugzeugwartung, -reparatur und -betrieb (MRO) im Nahen Osten. Als Tochtergesellschaft der Etihad Aviation Group bietet das Unternehmen in seinen modernen Einrichtungen am Abu Dhabi International Airport rund um die Uhr Wartungsdienstleistungen an, darunter Konstruktion, Reparaturen von Verbundwerkstoffen, Kabinenumrüstung und teilbezogene Dienstleistungen. 

"Gemeinsam mit EOS eröffnete Etihad die erste 3D-Druck-Fertigungsanlage im Nahen Osten, die von der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) für die Entwicklung und Herstellung von Flugzeugteilen zugelassen ist."