3D-Druck in der Industrie: Airbus Helicopters fertigt ein 3 Meter langes Bauteil mit Unterstützung von einem German RepRap x400 3D-Drucker und reduziert so die Entwicklungskosten

Der deutscher 3D-Drucker-Hersteller German RepRap hat mit seinem x400 3D-Drucker dem Hersteller für Helikopter Airbus Helicopters dabei unterstützt Entwicklungskosten einzusparen. Mit Hilfe des 3D-Druckers kostengünstiger hergestellt werden konnte ein 3 Meter langes Trittbett, welches es Crew-Mitgliedern eines Helikopters vereinfacht, während des Flugs auf den Kufen eines Helikopters zu stehen.

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Die Produktion mit Hilfe der additiven Fertigung im Bereich der Luft– und Raumfahrt Industrie bringt viele Vorteile mit sich. Die Firma Airbus Helicopters nutzt ihren German RepRap x400 3D-Drucker vom deutschen Hersteller German RepRap in der Entwicklung zur Sicherstellung der Termin-, Kosten- und Qualitätsziele. Bei einem aktuellen Fall, geht es darum, das Design eines neuen Trittbretts zu validieren, berichtet German RepRap in einer Mitteilung an das 3D-grenzenlos Magazin.

Frank Singer, Head of Department Vehicle System Installation bei Airbus Helicopters in Deutschland GmbH erklärt in der Mitteilung:

„Es kommt immer wieder vor, dass ein Crew-Mitglied eines Hubschraubers aus operativen Gründen während dem Flug außen auf den runden Kufen steht. Unter Umständen auch beim Betrieb der Rettungswinde. Die relativ kleine Standfläche auf den Kufen könnte durch den Einsatz eines Trittbretts optimiert werden.“ (Frank Singer, Airbus Helicopters Deutschland)

In einem ersten Schritt wird das fast drei Meter lange Modell in druckbare Einzelteile untergliedert. Danach werden die individuellen Puzzle-Steckverbindungen konstruiert.

„In der Vergangenheit haben wir  größere Prototypen auf Grund des zur Verfügung stehenden Druckraums in Einzelteile unterteilen müssen. Diese wurden dann oft zusammengeklebt. Das war aber immer mit weiteren Bearbeitungsschritten verbunden, die wir uns nun – wenn es die Anwendung zulässt, sparen können. Die schnell gedruckten Teile, benötigen dann keine weiteren Bearbeitungsschritte und auch keine Aushärtezeit des Klebers mehr“ erzählt Frank Singer. „Mit dieser Methode haben wir für dieses Design eine geniale Anwendung gefunden, um ein großes Bauteil schnell und kostengünstig mit Hilfe eines begrenzen Druckraums verfügbar zu haben.“

Höhere Stabilität und verbesserte Konstruktion

Maßstabsmodell des Trittbretts für einen Hubschrauber
Maßstabsmodell des Trittbretts für einen Hubschrauber (Bild © German RepRap).

Für Airbus Helicopters ist die neue Steckverbindung, für entsprechende Anwendungen, eine  optimale Lösung, denn es wird weder Kleber noch eine Schraubverbindung oder Werkzeug benötigt. Die Steckverbindung kann mind. 50 Mal benutzt werden, ohne dass Abnutzerscheinungen auftreten. Das Modell ist sehr viel stabiler, als es bei einem Klebeverfahren der Fall wäre. Es hält das Eigengewicht von 3,9 kg problemlos aus und kann am Helikopter zu Anschauungszwecken montiert werden, ohne zu wackeln oder sich gar zu lösen bzw. abzufallen. Als Material wurde PLA verwendet, da sich dieses leicht und schnell verarbeiten lässt und es keine weiteren Anforderungen an das Bauteil gab.

Einsatz des German RepRap x400 3D-Druckers

Airbus Helicopters verwendet seinen German RepRap x400 3D-Drucker vor allem speziell für den sogenannten „FIT Check“. Dabei werden die konstruierten Teile als Prototyp gedruckt. Mit diesen Teilen werden die Verbaubarkeit und die Einpassung in den Helikopter überprüft. Mögliche Änderungen und Anpassungen lassen sich so unkompliziert und mit wenig Aufwand in das Serienteil übertragen.

Ursprünglich, bereits im Jahre 2015, wurde die Maschine angeschafft, um vor allem den Ingenieuren ihre Arbeit zu erleichtern, damit beispielsweise Prototypen schneller erstellt und getestet werden können. Im Laufe der Jahre hat sich die Firma immer mehr Wissen angeeignet und möchte mittlerweile nicht mehr auf den 3D-Drucker verzichten:

„Der x400 ist jeden Tag im Einsatz und läuft oftmals auch am Wochenende. Die Nutzung der schnell verfügbaren Prototypen oder Demonstratoren hat sich fest in unseren Entwicklungsablauf etabliert. Das Thema 3D-Druck wird auf jeden Fall erweitert. Wir sehen das ganz klar in der Zukunft, gerade im Entwicklungsbereich. Der Einsatz des 3D-Druckers erleichtert dem Unternehmen die Arbeit vor allem im Bereich Prototypenbau sowie in der automatisierten Fertigung. Das sieht man auch deutlich an den Zahlen. In 2017 wurden knapp 50 Druckjobs durchgeführt, die oftmals auch mehrere Teile beinhaltet haben. Im ersten Halbjahr 2018 haben wir jetzt schon 51 Druckjobs.“

Endstück und Verbindungsstück des Trittbretts
Endstück und Verbindungsstück des Trittbretts (Bild © German RepRap).

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