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Metall-3D-Druck spielt bei der Entwicklung und industriellen Fertigung neuer Komponenten für die Luft- und Raumfahrt eine immer größere Rolle. Aus diesem Grund wurde das Werk von GE Aviation in Loyang für die Reparatur mit 3D-Druck von Triebwerkskomponenten für Verkehrsflugzeuge zugelassen.
GE Aviation Engine Services Singapore (GE AESS) beschäftigt derzeit mehr als 1.700 Mitarbeiter und ist für mehr als 60 Prozent des weltweiten Reparaturvolumens von GE Aviation verantwortlich. GE Aviation führt kontinuierlich Innovationen im MRO-Sektor (Maintenance, Repair and Operations, deutsch: Wartung, Reparatur und Betrieb) durch, und GE AESS gab kürzlich bekannt, dass es der erste MRO-Betrieb der Welt ist, der für die Durchführung von additiven Metallreparaturen an Triebwerkskomponenten zugelassen ist.
3D-gedruckte Teile werden in der Regel mit STL-Dateien gedruckt, die aus CAD-Zeichnungen generiert wurden. Dies funktioniert jedoch nur bei der Produktion von Neuanfertigungen, bei denen das Ziel darin besteht, identische Teile zu produzieren, die dem Bauplan entsprechen. Bei der Reparatur von gebrauchten Teilen muss die Reparatur jedoch für jedes einzelne Teil maßgeschneidert werden, da sich jedes Teil während des Betriebs anders abnutzt.
Iain Rodger, Geschäftsführer von GE AESS, erklärt das Potenzial der additiven Metalltechnologie in der Instandhaltung: “In diesem Teil der Lieferkette legen unsere Kunden wirklich Wert auf schnellere Durchlaufzeiten, und genau das erreichen wir. Durch den Einsatz unserer GE Additive Concept Laser M2-Maschinen können wir die Zeit, die wir für die Reparatur dieser Flugzeugteile benötigen, in der Regel halbieren.”
Rodger sagt, dass seine Teams die additive Technologie bereits für die Reparatur von Teilen in den CF6-Triebwerken von GE Aviation einsetzen, dem zuverlässigsten und meistverkauften zivilen Triebwerk in Großraumflugzeugen. Das nächste Ziel ist die Einbeziehung von Teilen des CFM56, des meistverkauften Triebwerks in der Geschichte der zivilen Luftfahrt.
Reparatur von Hochdruckkompressorschaufeln
Ein Beispiel ist die Reparatur von Hochdruckkompressorschaufeln (HPC), die in Flugzeugtriebwerken mit hohen Geschwindigkeiten und engen Abständen laufen. Sie unterliegen regelmäßiger Erosion und Abnutzung, die im Laufe der Zeit eine kontinuierliche Reparatur und einen Austausch erfordern. Die Reparatur dieser Schaufelspitzen erforderte bisher einen langwierigen Prozess des Schneidens, Schweißens und Schleifens, um die richtige Form herzustellen.
GE Aviation hat ein automatisiertes additives Fertigungsverfahren für die Reparatur der HPC-Schaufelspitzen entwickelt, wodurch Zeit und Kosten für Arbeit und Bearbeitung eingespart werden. Das Team hat eine Bildanalysesoftware entwickelt, mit der die Form eines gebrauchten Schaufelblattes abgebildet und individuelle Anweisungen für die Concept Laser M2-Maschine erstellt werden, um eine neue Spitze mit präziser Ausrichtung und Profil herzustellen.
Das 3D-gedruckte Teil ist nahezu perfekt geformt und kann mit minimaler zusätzlicher Bearbeitung fertiggestellt werden.
Metall-3D-Druck ist nachhaltig
Abgesehen von den viel schnelleren Durchlaufzeiten, die mit der additiven Technologie bei der Reparatur von Flugzeugteilen möglich sind, sieht Rodger einen weiteren bedeutenden Gewinn für GE Aviation, für die Kunden und für die Luftfahrtindustrie im Allgemeinen.
“Einer der wichtigsten Vorteile der additiven Fertigung ist für mich ihre Nachhaltigkeit. Dadurch können wir mehr Teile reparieren und müssen weniger Teile in den Müll werfen, verbrauchen weniger Energie und erzeugen weniger Abfall. Die Reparaturfähigkeit ist ein wichtiger Bestandteil des Nachhaltigkeitsprozesses. Mit dem Wachstum der Branche und der Entwicklung neuer Technologien wird dies noch zunehmen.”
