Kostengünstiger und schneller produziert: US Air Force installiert erstes 3D-gedrucktes Titanbauteil in einem F-22 Kampfflugzeug

Im Dezember 2018 hat das 574. Flugzeugwartungsteam der U.S. Air Force zum ersten Mal eine 3D-gedruckte, titanbasierte Halterung auf einem einsatzbereiten F-22 Raptor Jet während der Depotwartungsarbeiten auf der Hill Air Force Base in Utah installiert, so die Air Force und Lockheed Martin in einer gemeinsamen Presseerklärung. Lockhead Martin ist das Unternehmen, welches die 150 Millionen Dollar Flugzeuge produziert.

„Eines der schwierigsten Dinge, die in der F-22-Gemeinschaft zu überwinden sind, ist wegen der geringen Flottengröße die Verfügbarkeit zusätzlicher Teile zur Unterstützung des Flugzeugs“, sagte Robert Lewin, 574th AMXS Director, in der Erklärung.

Die Air Force stellte fest, dass das neue Titan 3D-Druckteil nicht korrodieren wird. Es ersetzt eine korrosionsanfällige Aluminiumkomponente in der Kick-Panel-Baugruppe des Cockpits, die zu 80 Prozent während der Wartung ausgetauscht wird.

3D-Druck keine Neuheit bei US-Luftwaffe

Der Einsatz von 3D-Druck ist für die Air Force nicht neu. Obwohl es sich um eine Premiere für den F-22 Jet handelt, wir die additive Fertigung längst schon routinemäßig für ältere Flugzeuge eingesetzt. So zum Beispiel bei Ersatzteilen aber auch Teilen, die in Flugzeugen weiterhin verbaut werden, von Humvee Türgriffen und Büchsenhaltern bis hin zu Gasmaskenmodifikationen.

Das Marine Corps flog im vergangenen April ein F-35B Lighting II Flugzeug mit einem Teil, das von einem 3D-Drucker geliefert wurde, um einen abgenutzten, plastischen Stoßfänger an der Fahrwerksklappe des Flugzeugs zu ersetzen. Im Gegensatz zu den Kunststoffstoßfängern der Marines wird die 3D-bedruckte Halterung im F-22 mit einem Pulverbett-Schmelzverfahren (Powder Bed Fusion) hergestellt, bei dem ein Laser verwendet wird, um das Teil Schicht für Schicht aus einem Titanpulver herzustellen. Eine neue Halterung kann bestellt und zur Montage innerhalb von drei Tagen an das Depot geliefert werden. Der Einsatz des 3D-Drucks gibt den Monteuren die Möglichkeit, kurzfristig und ohne Mindestbestellmengen Ersatzteile zu beschaffen.

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Keine Korrosion und schnelle und kostengünstige Beschaffung

Ein neues metallisches 3D-Druckteil befindet sich neben dem Aluminiumteil, das bei der Depotreparatur am Mittwoch auf der Hill Air Force Base in Utah an einem F-22 Raptor ausgetauscht werden soll. Das neue Titanteil korrodiert nicht und kann schneller und kostengünstiger beschafft werden als das konventionell hergestellte Teil.

Das Teil wird während des Betriebs überwacht und inspiziert, wenn das Flugzeug zur Wartung nach Hill AFB zurückkehrt. Wenn das Titanstück hält, wird das Teil während der Wartung an allen F-22-Flugzeugen installiert. Der Einsatz von 3D-Druckteilen im Flugzeug könnte erweitert werden – es sind mindestens fünf weitere metallische 3D-Druckteile zur Validierung auf der F-22 geplant. „Sobald wir bei den komplizierteren Teilen angelangt sind, kann die Durchlaufzeit für Flugzeuge, die zur Wartung hier sind, um 60-70 Tage verkürzt werden“, sagte Lewin in der Mitteilung. Über die weitere Entwicklung berichten wir auch zukünftig in unserem kostenlosen Newsletter zur 3D-Drucktechnologie (hier abonnieren).