Liebherr-Aerospace hat zum ersten Mal für die primäre Flugzeugsteuerung eines Airbus A380 eine 3D-gedruckte Komponente eingesetzt. An der Entwicklung des Bauteils aus Titanpulver war neben Airbus selbst auch die TU Chemnitz beteiligt.
Wie erst jetzt bekannt wurde, fand bereits am 30. März 2017 an Bord eines A380 Testflugzeugs der Ersteinsatz eines Spoiler-Aktuator-Ventilblocks, der von Liebherr-Aerospace & Transportation SAS mit einem 3D-Drucker hergestellt wurde, statt. Dabei handelt es sich bis zu diesem Zeitpunkt um die erste 3D-gedruckte Hydraulikkomponente im Bereich der primären Flugsteuerung, die in einem Airbus je eingesetzt wurde.
Der Ventilblock wurde aus Titanpulver gefertigt und ist Teil des Spoiler-Aktuators, welcher an Bord des A380 wichtige Funktionen im Rahmen der primären Flugsteuerung übernimmt. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Ventilblock, der aus einem Titanschmiedeteil gefertigt ist, besteht der Spoiler-Aktuator-Ventilblock aus weniger Einzelteilen und ist um ungefähr 35 Prozent leichter. Zugleich ist der 3D-Druck wesentlich werkstoffeffizienter und weniger komplex, denn feines Titanpulver wird hier mittels Laser aufgeschmolzen und dann schichtweise verschweißt.
Die neue Komponente wurde in Zusammenarbeit mit der TU Chemnitz und Airbus entwickelt, teilweise erfolgte eine Förderung durch das BMWi. Der erste Testflug zeigt nun die Vorreiterrolle von Liebherr-Aerospace und Airbus bei zukünftigen Entwicklungs- und Fertigungsverfahren bei Flugzeugsystemen auf.
Der Managing Director und CTO bei Liebherr-Aerospace, Heiko Lütjens, äußerte sich zu den Zukunftsaussichten des 3D-Drucks in der Luft- und Raumfahrt folgendermaßen:
„Bis wir 3D-Druckverfahren im großen Maßstab in der Luftfahrtindustrie einführen können, haben wir noch einiges an Arbeit vor uns. Alle Glieder der Prozesskette – vom Pulvermaterial über die Laserparameter und die Nachbearbeitung bis hin zum Endprodukt – müssen optimiert werden, um die Stabilität, den Reifegrad und die Wirtschaftlichkeit dieser Technologie zu optimieren. Nichtsdestotrotz wird das Potenzial und die Vision des 3D-Drucks die Art und Weise, wie zukünftige Flugzeuggenerationen entwickelt werden, tief greifend verändern.“
Vor allem die nächste Generation der additiven Fertigungstechnologien wird nach Ansicht von Liebherr-Aerospace noch größeren Einfluss auf Konstruktionsprozesse haben. Das Unternehmen geht davon aus, dass allein auf Systemebene die Gewichtseinsparungen zu einer erheblichen Reduzierung des Treibstoffverbrauchs und daraus resultierend auch der CO2- und der NOx-Emissionenen bei zukünftigen Flugzeugen haben werden.
Liebherr-Aerospace forscht bereits an 3D-gedruckten hydraulischen sowie elektromechanischen Komponenten der nächsten Generation. Dazu gehören beispielsweise hochintegrierte Seitenruderantriebe. Im Vergleich zur herkömmlichen Version besitzt die 3D-gedruckte Variante keinen separaten Ventilblock, kein separates Zylindergehäuse und auch kein weiteres Reservoir. Sämtliche Teile sind bei der 3D-gedruckten Variante in einem monolithischen kompakten Gehäuse eingebaut.
Wissenswertes über Liebherr
Den meisten Lesern dieses Beitrages dürfte Liebherr als Baumaschinen- und Kranhersteller bekannt sein. Das Unternehmen gehört seit fünf Jahrzehnten aber auch zu den führenden Zulieferern von Systemen, die sowohl in der zivilen als auch in der militärischen Luftfahrtindustrie zum Einsatz kommen. Das Sortiment umfasst unter anderem Flugsteuerungen, Betätigungs- und Luftsysteme, Fahrwerke und Getriebe. Diese Systeme werden sowohl in Großraum- und Zubringerflugzeugen, Regional- und Business-Jets, Militärtransportern, Kampfflugzeugen sowie in zivilen und militärisch genutzten Hubschraubern eingesetzt.
Die Firmengruppe Liebherr ist in elf Spartenobergesellschaften eingeteilt. Eine davon ist die Liebherr-Aerospace & Transportation SAS, welche Firmenstandorte in Tonlose (Frankreich), Lindenberg (Deutschland), Guaratinguatá (Brasilien) sowie in Nishni Nowgorod (Russland) unterhält und insgesamt 5.200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt. Zusätzliche Firmenstützpunkte befinden sich unter anderem in den USA, Kanada, Singapur, China und Dubai.
Weitere Informationen zum neu entwickelten Ventilblock und geplanten Forschungsarbeiten sind der Pressemitteilung des Unternehmens zu entnehmen.
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