3D-gedruckte Komponente für Flugsteuerung absolviert Erstflug im A380

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Liebherr-Aerospace, Zulieferer von Systemen für die Luftfahrtindustrie, hat eine Hydraulikkomponente mittels additiver Fertigung hergestellt, die am 30. März erstmals in einem A380 Testflugzeug abgehoben ist. 

Bei dem Spoiler-Aktuator-Ventilblock handelt es sich um eine Komponente für die primäre Flugsteuerung, die zum ersten Mal bei einem Airbus zum Einsatz gekommen ist. Der aus Titanpulver gefertigte Ventilblock übernimmt an Bord des A380 wichtige Funktionen der primären Flugsteuerung. Das 3D-gedruckte Bauteil besteht aus weniger Einzelteilen als das konventionell gefertigte und ist bei gleicher Leistungsfähigkeit um 35% leichter. Im Vergleich zum Fräsverfahren fallen beim Laserschmelzen außerdem weniger Materialabfälle an.

Bild: Liebherr

Die Hydraulikkomponente wurde von Liebherr-Aerospace in enger Zusammenarbeit mit Airbus sowie der Technischen Universität Chemnitz entwickelt und teils durch Mittel des Bundsministerums für Wirtschaft und Energie gefördert. Liebherr-Aerospace hat kontinuierlich in die Forschung und Entwicklung additiver Fertigungsverfahren investiert. Heiko Lütjens, Managing Director und CTO Flight Control and Actuation Systems, Landing Gear Systems and Hydraulics, Liebherr-Aerospace & Transportation SAS, erklärt:

„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.“

Liebherr-Aerospace & Transportation SAS arbeitet bereits an der nächsten Generation 3D-gedruckter hydraulischer und elektro-mechanischer Komponenten wie beispielsweise hochintegrierter Seitenruderantriebe. Im Gegensatz zu der auf herkömmliche Weise gefertigten Version hat die 3D-gedruckte Komponente weder einen separaten Ventilblock, noch ein separates Zylindergehäuse oder ein zusätzliches Reservoir: Alle Teile sind in ein einziges monolithisches, kompaktes Gehäuse integriert.

Die Flugzeugindustrie setzt verstärkt auf 3D-Druck nicht nur um Kosten und Zeit bei der Fertigung von Komponenten und Ersatzteilen zu sparen, sondern auch um Flugzeuge leichter zu machen um somit den Treibstoffverbrauch und folglich Emissionen zu senken. Laut einer Studie der McCormick Northwestern University könnte 3D-Druck das Gewicht von Flugzeugen zukünftig um 7% verringern. Dies ist durch die Freiheit in der Formgebung von Metallteilen, die wiederum zur Materialeinsparung führt, möglich. Additive Fertigung soll aber nicht nur für Bauteile sondern auch in bei der Herstellung der Kabinenausstattung vermehrt zum Einsatz kommen. Einerseits um auch hier durch die Designfreiheit Gewicht einzusparen, wie man am Beispiel der bionischen Trennwand sieht, sondern auch um Ersatzteile für die Kabine bei Bedarf schnell fertigen zu können. Der Flugzeugbauer hat erst vor Kurzem ein Patent für ein Management-System zum 3D-Druck von Flugzeugersatzteilen erteilt bekommen.