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3D-Druck

3D-gedruckter Kanalsystemadapter 63 % leichter als Aluminiumbauteil

| Redakteur: Juliana Pfeiffer

Klimaanlagenkanäle für den Luftverkehr und Kanalsystemadapter zum Kühlen von Flugzeugen auf dem Boden – hergestellt im 3D-Druck-Verfahren, bieten für das Luftfahrt- und Rüstungsunternehmen Marshall eine kostengünstige Alternative zu Aluminium.

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3D-gedruckter ECS-Kanalsystemadapter zum Kühlen des Flugzeugs auf dem Boden.
3D-gedruckter ECS-Kanalsystemadapter zum Kühlen des Flugzeugs auf dem Boden.
(Bild: Stratasys)

Bei Marshall stammen schon mehrere Bauteile des Luftleitsystems in stark modifizierten Flugzeugen, sowie Halterungen für Sicherheitsmesser und Schalter im Flugzeuginnenraum, aus dem 3D-Drucker. Durch den 3D-Druck von Komponenten, die für den Flugverkehr zugelassen sind, kann das Unternehmen leichtere Bauteile herstellen – schneller und günstiger als mit herkömmlichen Fertigungsverfahren.

„Bei der Herstellung mit komplexen Konstruktionsprogrammen brauchen wir Verfahren, die präzise, komplexe, funktionale und leichtgewichtige Luftleitkanäle effizient zu minimalen Werkzeugkosten herstellen können – hier ist der 3D-Druck optimal geeignet. Gleichzeitig müssen wir auch sicherstellen, dass die so gefertigten Luftleitkanäle auch von der EASA für den Luftverkehr zugelassen werden,” erläutert Chris Botting, Materials, Processes and Additive Manufacturing Engineer bei Marshall ADG. Zum Einsatz kommt hierbei der FDM-Drucker Fortus 450mc sowie das Material Ultem 9085 von Stratasys. "Jetzt können wir Bauteile im 3D-Druckverfahren herstellen, die die Ansprüche an die Innenausstattung von Luftfahrzeugen in Bezug auf Flammenbeständigkeit, Rauchentwicklung und Toxizität erfüllen”, fasst Botting die Vorteile zusammen.

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Präziser und funktionsfähiger Prototyp

Den Prototypen eines Kanalsystemadapters – ein Bauteil, das ausschlaggebend für die Luftzufuhr im Kühlsystem der Bordelektronik ist – hat Marshall 3D-gedruckt. „Bevor wir uns auf die kostenintensive Fertigung aus Aluminium festlegten, haben wir mit der Fortus 450mc einen Prototyp aus ASA-Material hergestellt,” so Botting. „Dies ermöglichte uns die Herstellung eines präzisen und funktionsfähigen Prototypen dieses komplexen Bauteils. Zudem konnten wir nachweisen, dass diese Komponente auch im 3D-Drucker aus Nylon 12 hergestellt werden kann und eine herkömmliche Aluminiumfertigung nicht erforderlich ist. Der Kanal aus dem 3D-Drucker war im Vergleich zu einem Aluminiumbauteil nicht nur kostengünstiger, auch das Gesamtgewicht war um 63 % geringer.”

Die Gruppe verwendet den Stratasys 3D-Drucker auch für eine Anzahl komplexer Werkzeuganwendungen wie Bohrvorrichtungen, Markierungsvorlagen, Verbindungsvorrichtungen und Verbundformenwerkzeuge. Das Team produziert regelmäßig maßgeschneiderte Produktionswerkzeuge in kleiner Auflage innerhalb von 24 Stunden nach der Anfrage durch einen Ingenieur. Sie treiben die Verwendung von 3D-gedruckten Thermoplast-Werkzeugen voran, um schwere Metallwerkzeuge zu ersetzen und so die Belastung für den Anwender zu reduzieren, und vor allem, um Kosten und Zeit einzusparen. „Die FDM-Technologie hat unsere Arbeitsweise verändert. Für den Luftverkehr zugelassene 3D-Drucker und -Materialien ermöglichen uns, zunehmend enge Zeitpläne einzuhalten und komplexen Fertigungsanforderungen gerecht zu werden. In Zukunft wird der 3D-Druck sicherlich einen großen Einfluss darauf haben, wie wir in unserem Geschäftsbereich Produkte entwickeln und herstellen,” sagt Botting.

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