Die Luftfahrtindustrie zählt zweifelsohne zu den wichtigsten Industrien für die 3D-Drucktechnologie. Und umgekehrt. Vom Innenraum bis zu wichtigen Maschinenbauteilen setzen Flugzeughersteller und Zulieferer weltweit bereits auf die vorteilhaften Möglichkeiten der 3D-Drucker. Diese Themenseite erläutert die Möglichkeiten, Vorteile und Chancen des 3D-Drucks für die Luftfahrtindustrie und zeigt in über 100 Beispielen den erfolgreichen Einzug des 3D-Drucks in die Fertigungshallen der Luftfahrtunternehmen.
Der 3D-Druck birgt große Potenziale für die verarbeitende Industrie: Er beseitigt erfolgreich die gängigen Grenzen und Einschränkungen, die durch traditionelle Herstellungsverfahren bedingt sind. Eine der ersten Branchen, in welcher der 3D-Druck zum Einsatz kam, war die Luftfahrtindustrie. Neben der Luftfahrt wird der 3D-Druck heutzutage auch in der Raumfahrt, der Automobilindustrie und im Schiffbau eingesetzt.
Flugzeugteile werden heute von mit dem 3D-Drucker hergestellt
Auch wenn die additive Fertigungstechnologie mit Stand heute noch nicht für die Herstellung von Flugzeugrumpf und Flügeln unter wirtschaftlich sinnvollen Kriterien geeignet ist, kann der 3D-Druck von einigen Baukomponenten, wie z. B. Kabinenteilen, Verbindungselementen oder Scharnieren, das Gewicht des Flugzeugs wesentlich reduzieren, wie zahlreiche unten aufgeführte Beispiel zeigen.
Dadurch wird gleichzeitig Treibstoff eingespart. Im Flugzeug sind nämlich zahlreiche Komponenten vorhanden, die durch den Umtausch gegen 3D-gedruckte Bauteile das Flugzeuggewicht um 4 bis 7 % reduzieren können. Wenn man aber an der Weiterentwicklung dran bleibt, könnte die Einsparung darüber hinaus gehen. Dies würde erhebliche Mengen an Kraftstoff und Ressourcen einsparen.
Weniger Treibhausgase dank 3D-Druck
Zudem könnten Flugzeughersteller pro Jahr fast 70 bis 173 Millionen Gigajoule einsparen, was min. 1/3 der bisher benötigten Energie darstellt. Die Technologie soll darüber hinaus bis 2050 den Treibhausgasausstoß voraussichtlich um 92 bis 215 Millionen Tonnen reduzieren sowie Tausende Tonnen Titanium, Nickellegierungen und Aluminium einsparen, die jedes Jahr bearbeitet werden.
Stratasys, einer der bekanntesten Hersteller von professionellen 3D-Druckern, hat vor kurzem bekannt gegeben, dass er in einem Modell der Airbus-Maschinen ca. 1000 3D-gedruckte Teile verbaut hat. Ein weiterer Akteur in der Luftfahrtbranche ist Pratt&Whitney. Dieses Unternehmen kooperiert eng mit der Firma Bombardier zusammen, um 3D-gedruckte Motorenteile zu drucken.Mittlerweile hat auch Boeing ein Patent angemeldet, welches seinen Kunden bei Bedarf erlaubt, mittels 3D-Druck Ersatzteile seiner Maschinen herzustellen.
Auf dieser Themenseite finden Sie aktuelle Informationen zum Einsatz des 3D-Drucks in der Luftfahrt. Erfahren Sie mehr über den Einfluss der 3D-Drucktechnologie auf die zukünftige Produktion und Fertigung in der Luftfahrt und verpassen Sie dank unserem 3D-grenzenlos Magazin keine Nachrichten mehr zum Thema 3D-Druck in der Luftfahrt und vielen anderen Industrien (kostenlosen Newsletter abonnieren).
Die in China gegründete Hunan Farsoon Hi-Tech Co. Ltd. hat sich nun auch auf die Laser-Metall-Sinterung spezialisiert und für dieses spezielle 3D-Druck-Verfahren den Metalldrucker FS271M entwickelt. Mit dem neuen 3D-Drucker angesprochen werden Unternehmen der Medizin, Luftfahrt, Raumfahrt und Automobilindustrie.
Für den Nahen Osten und Nordafrika planen die Siemens AG, der Luft- und Raumfahrt-Hersteller Strata und die Fluggesellschaft Etihad Airways im Bereich des 3D-Drucks eine weitreichende Zusammenarbeit. Die Initiatoren des Pilotprojektes erwarten zahlreiche Vorteile, sehen aber vor allem in einem Punkt eine große Hürde.
Der 3D-Druck wartet bei der Produktion von leichten und hochwertigen Teilen mit zahlreichen Vorteilen auf. Diese machen sich auch die Studenten der Luftfahrttechnik an der Inholland Universität zu eigen und haben nun die beiden ersten voll funktionsfähigen Raketen vorgestellt.
Airbus und die APWorks GmbH wurden für ihre Trennwände aus dem 3D-Drucker mit dem Deutschen Bundespreis Ecodesign ausgezeichnet. Die additive gefertigten Trennwände erreichen eine Gewichtseinsparung von 45 Prozent. Damit lassen sich 10 Tonnen Kerosin pro Jahr pro Flugzeug einsparen. Und es gibt noch weitere ökonomische und ökologische Vorteile.
Das der 3D-Druck in der Luft- und Raumfahrtindustrie immer häufiger zum Einsatz kommt, ist kein Geheimnis mehr. Sri Lanka hat nun die ersten beiden Xian Y-20 Militärtransporter bestellt, bei deren Produktion auch der 3D-Druck zum Einsatz gekommen sein soll.
Forscher der Nanyang Technological University (NTU) in Singapur haben gemeinsam mit Stratasys mit dem 3D-Druckverfahren eine flugfähige Drohne aus ULTEM 9085-FDM-Material hergestellt und erfolgreich getestet. Forscher und Vertreter der Industrie sprechen von einem „Durchbruch“.
Das estnisches Unternehmen Magnetic MRO hat bekanntgegeben Innenteile für Flugzeuge mit einem 3D-Drucker fertigen zu wollen. Magnetic MRO hat sich ursprünglich auf die Wartung, Reparatur und Inbetriebnahme von Flugzeugen spezialisiert. Im Jahr 2016 übernahm es das britische Unternehmen MAC Interiors und möchte nun in die Forschung von 3D-Materialien und -Objekten investieren, die dann im Flugzeuginneren zum Einsatz kommen können.
Die tschechische Regierung und General Electric haben sich auf eine gemeinsame Investition in eine neue Fabrik für Turbopropeller-Motoren aus dem 3D-Drucker geeinigt. Das neue Fertigungszentrum ist für das Jahr 2022 geplant und soll 500 neue Arbeitsplätze schaffen. Von dem Umstieg auf 3D-Druck erwartet sich GE zahlreiche Verbesserungen im Fertigungsprozess.
Der 3D-Druck ist weltweit auf dem Vormarsch. Immer mehr Design- und Prototyping-Prozesse werden mit diesem Verfahren zeitlich gestrafft, zugleich ermöglicht es den Bau komplexer Teile. Auch in der Luftwaffe Brasiliens kommen die additiven Fertigungstechnologien nun zum Einsatz.
Die niederländische Fluggesellschaft KLM bietet Passagieren der World Business Class seit dem 31. August 2016 frischgezapftes Heineken Bier über einen fahrbaren Bier-Trolley an. Dieser Trolley wurde mit einem 3D-Drucker hergestellt.
Mit dem Kauf von SLM Solutions und Arcam gelang General Electric wohl der beeindruckendste Einstieg in den 3D-Druck. Der US-Technologiekonzern kaufte beide Unternehmen für insgesamt über 1 Milliarde US-Dollar. Die Auswirkungen auf die Aktie von SLM Solutions waren überraschend.
Stratasys kooperiert zukünftig mit Boeing und Ford Motor Company. Ziel von Stratasys ist eine Fokussierung auf große Fertigungsanwendungen, die in der Luftfahrt- und Automobilindustrie zum Einsatz kommen können. Doch hinter den Kooperationen steckt noch mehr.
Mit „Thor“ hat Airbus ein Flugzeug aus einem 3D-Drucker vorgestellt, das aus mehr als 50 Einzelteilen besteht. Neben einer Senkung der Vorbereitungszeit um 90% und Produktionskosten die um 75% niedriger liegen als bei konventionellen Fertigungsmethoden, verfügt Thor auch pber eine ganz besondere Gitterwerkstruktur.
Airbus hat ein Patent eingereicht, dass die additive Fertigung der Außenhülle von Flugzeugen vorsieht. Das Patent wurde am 19. Mai beim „United States Patent and Trademark Office“ eingereicht. Das spezielle Verfahren bietet für die Fertigung einen entscheidenden Vorteil.
Der Branchenverband BITKOM hat in einer Umfrage unter Luftfahrtexperten herausgefunden, dass mehr als die Hälfte der Befragten den 3D-Druck im Flugzeugbau in naher Zukunft als primäres Fertigungsverfahren ansehen. 70 Prozent sehen sogar die Fertigung von Ersatzteilen direkt am Flughafen als realistisch.
Die US-Navy plant im Juni dieses Jahres den Testflug einer Boeing V-22 Osprey, die als flugkritische Komponenten Bauteile aus einem 3D-Drucker einsetzt. Mehr als 3 Jahre entwickelten die Wissenschaftler an den Titan-Bauteilen. Kurz vor Abschluss des Projektes sehen die Wissenschaftler die Probleme nicht in den Bauteilen sondern an ganz anderer Stelle.
Künstliche Eiszapfen werden beim Prüfen der Sicherheit von Flugzeugen eingesetzt. Diese will Boeing zukünftig mit einem 3D-Drucker fertigen lassen. Dafür reichte der Flugzeughersteller jetzt ein Patent ein.
Der Konzern Alcoa wird für den Bau von Airbus-Flugzeugen den Flugzeughersteller mit Titanbauteilen aus dem 3D-Drucker beliefern. Das berichtet Alcoa. Um welche Bauteile es sich dabei konkret handelt, berichtet das Unternehmen nicht. Die Lieferung der 3D-Komponenten an Airbus soll Mitte 2016 beginnen.
Air New Zealand arbeitet in einem Forschungsprojekt an den Möglichkeiten mit Hilfe der 3D-Drucker Ersatzteile für die Inneneinrichtung seiner Flugzeuge direkt vor Ort auszudrucken. Die Fluggesellschaft verspricht sich davon eine schnelle und kostengünstige Fertigung von Ersatzteilen und nennt bereits erste Beispiele für die Anwendung.
Boeing hat ein Patent eingereicht, dass eine Art Schwebeverfahren für 3D-Objekte beschreibt. Während Objekte zwischen Magnetfeldern schweben, werden die Objekte schichtweise im bekannten 3D-Druckverfahren aufgebaut. Ein Video verdeutlicht die patentierte Idee von Boeing.