Zusammenarbeit von US Air Force und GE bei Metall 3D-Druck

Mitte 2019 traten GE Additive und GE Aviation an die US Air Force heran, um ein Kooperationsprogramm für Metall 3D-Druck vorzuschlagen, um ihren spezifischen Bedarf an Nachhaltigkeit, Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit zu erfüllen.

Das Rapid Sustainment Office (RSO) der US-Luftwaffe hat die Aufgabe, die Einsatzbereitschaft zu erhöhen, indem es Technologien, die für den Betrieb und die Aufrechterhaltung ihrer Flotte wesentlich sind, rasch identifiziert, anwendet und skaliert. Und da eine beträchtliche Anzahl von Flugzeugen bald in ihr sechstes Dienstjahrzehnt eintritt, stellen Schwierigkeiten bei der Beschaffung und Herstellung von Ersatzteilen möglicherweise ein erhebliches Risiko dar.

Die Erfahrung von GE bei der Qualifizierung und Zertifizierung additiv hergestellter Metallkomponenten, die den strengen behördlichen Anforderungen des zivilen Luftfahrtsektors entsprechen, war für die RSO von Interesse, da die Luftwaffe weiterhin ihren eigenen Weg der additiv hergestellten Metallkomponenten für die Flugtauglichkeit und Zertifizierung geht.

“Die Zusammenarbeit zwischen der US-Luftwaffe und GE ist sehr vielversprechend, was die Einführung von 3D-Druckteilen aus Metall als Option zur Lösung der aktuellen und zukünftigen Herausforderungen der US-Luftwaffe im Bereich der Nachhaltigkeit betrifft. Diese Fähigkeit bietet eine alternative Methode zur Beschaffung von Teilen für alte Antriebssysteme während ihres gesamten Lebenszyklus, insbesondere wenn die Zahl der Zulieferer abnimmt oder wenn seltene Nachfragen oder Aufträge mit geringen Stückzahlen für traditionelle Hersteller nicht attraktiv sind”, erklärte Oberst Benjamin Boehm, Direktor, AFLCMC/LP Propulsion Directorate.

Die Zusammenarbeit von GE mit dem RSO war das erste Mal, dass Teams von GE Additive und die Engineering- und Supply-Chain-Teams von GE Aviation zum Zweck der Unterstützung eines externen Kunden zusammengearbeitet haben.

Technologie-Meilenstein bereits erreicht

Das Team leitete kürzlich die Phase 1 des Programms ein, in der es um die Identifizierung von GE Aviation-Ersatzteilen für die Triebwerke F110 und TF34 und den Nachweis ihrer Flugtauglichkeit ging.

Da das Team bereits aus eigener Erfahrung erfahren hatte, wie sehr die Gussindustrie unter Druck geraten ist, und die Vorlaufzeit für die Produktion von Ersatzteilen bis zu drei Jahren dauern kann, untersuchten sie wie und wo Metall 3D-Druck in solchen Prozessen integriert werden kann. Die Vorarbeiten für den Ölwannenschutz des General Electric F110-Motors, der sowohl in F-15- als auch in F-16-Flugzeugen verwendet wird, waren dahrer schon abgeschlossen. Daher wurde dieses Teil zum Schwerpunkt für diese erste Phase des Projekts.

“Im Vergleich zu anderen Teilen des F110-Triebwerks hat die Ölwannenabdeckung möglicherweise eine geringere Funktionalität, ist aber unglaublich wichtig. Sie muss haltbar sein, eine gute Abdichtung bieten und ist essenziell für das gesamte Triebwerk. Gerade bei einem einmotorigen Flugzeug wie der F-16 ist das natürlich entscheidend”, erklärte James Bonar, Engineering Manager bei GE Additive.

Das Team von GE Additive arbeitete eng mit dem Team von GE Aviation zusammen, um auf den Vorarbeiten für die Ölwannenabdeckung aufzubauen, die konventionell aus Aluminium gegossen wurde. “Das Programm mit GE ist dem Zeitplan voraus, und die bereits geleistete Vorarbeit für die Ölwannenabdeckung hat es uns ermöglicht, schnell voranzukommen. Bei der Erstellung unseres Flugtauglichkeitsplans für Metall 3D-Druck für die Luftwaffe stellt der Abschluss jeder Phase einen bedeutenden Meilenstein dar, da wir dem Ziel, einen 3D-gedruckten Teil für den Einsatz in einem unserer Flugzeuge zu qualifizieren, einen Schritt näher kommen”, sagte Beth Dittmer, Abteilungsleiterin für Antriebsintegration bei Tinker AFB.

Die Phase 1b ist bereits in Planung, wobei der Fokus auf komplexere Teile liegt.