Am 3D-Druck kommt die Luftfahrtbranche nicht vorbei

Der 3D-Druck für Flugzeugteile macht schnelle Fortschritte: Die neue Technik wird mittlerweile in der Serienproduktion genutzt. Jetzt verbaut Airbus erstmals ein Kabinenteil aus "additiver" Fertigung im A320.

Die 3D-Drucker von Stratasys sind unter anderem für Airbus im Einsatz. - © © Stratasys -

Die 3D-Drucker von Stratasys sind unter anderem für Airbus im Einsatz. © Stratasys

Bei großen Unternehmen wie Airbus und Emirates sind 3D-Druckverfahren mittlerweile im Praxiseinsatz. Und die Möglichkeiten der neuen Technik für die Luftfahrtbranche sind enorm. Zu den Pionieren zählen Stratasys und 3D Systems. airliners.de hat mit den beiden US-Unternehmen gesprochen, um herauszufinden, wie weit die Technik ist und wie groß die Vorteile, aber auch die Nachteile sind.

Der größte Vorteil ist die Geschwindigkeit: Wird ein wichtiges Teil für ein Flugzeug benötigt, dann braucht es beim 3D-Druck vielleicht ein paar Stunden oder höchstens einen Tag und schon ist etwa ein Ersatzteil fertig produziert. Da kann ein Dienstleister ohne Lagerhaltung kaum mithalten. Zudem kostet die Lagerung selten benötigter Teile Geld und Platz.

Aufwand für Massenfertigung entfällt

Auch beim Produktionsaufwand eröffnet die "additive Fertigung", so der Fachbegriff für den 3D-Druck, großes Einsparpotenzial. Denn das so genannte Tooling, also die Produktion der Formen für die Massenfertigung, kann entfallen. Der 3D-Drucker braucht nur das Druckmaterial und ein Modell, das für die herkömmliche Fertigung auch erstellt werden muss.

Bei Kleinserien lohnt sich das Tooling sowohl zeitlich als auch finanziell eigentlich nicht. Diese Formen sind sehr teuer und müssen auch erst konstruiert werden. Zudem muss dann noch eine Fabrik mit der Produktion auf der Grundlage der Formen beauftragt werden und die Produktion anlaufen. Das Gleiche gilt für das Fräsen.

Wartungshangars als Ersatzteilzentralen

Ein 3D-Drucker kann hingegen überall stehen. Stratasys hofft hierbei auf einen größeren Markt. Jeder Wartungshangar könnte etwa mit einem Drucker ausgestattet werden. Oder typische Luftfrachtunternehmen, die ohnehin Waren über den Luftweg transportieren, könnten mit Druckern in ihren Hubs zu Anbietern von Ersatzteilen für die Luftfahrtbranche werden. Stratasys selbst will dann die Maschinen und natürlich die Wartung sowie das Material an diese potenziellen Kunden verkaufen.

Das erste 3D-Druck-Teil in der Airbus-Kabine ist ein Zwischenstück für einen A320-Umbau. Foto: © airliners.de, Andreas Sebayang

Mit Airbus zusammen hat Stratasys kürzlich auf der Aircraft Interiors Expo das erste zertifizierte Teil für eine Flugzeugkabine vorgestellt. Es handelt sich um ein Zwischenstück für die Gepäckablagen in den A320 von Finnair. Aufgrund des Umbaus der Maschinen entstand ein Freiraum, der mit konventionellen Teilen nur sehr teuer hätte verfüllt werden können.

Ein kritisches Element ist das Kunststoffteil für das Flugzeug nicht, aber wohl ein guter Anfang. Zudem spart das Teil laut Airbus rund 15 Prozent Gewicht verglichen mit der traditionellen Fertigung.

Das Verfahren spart Gewicht

Ohnehin ist die Gewichtsersparnis ein weiterer großer Vorteil der 3D-Technik. Die additive Fertigung kann viel gezielter mit Hohlräumen arbeiten, da keine Teile zusammengesetzt werden müssen, um etwa eine hohle Kugel zu produzieren.

Dank dieser gezielten Hohlräume sind sogar Formen möglich, die vormals nicht produzierbar waren. Am Fraunhofer-Institut arbeitet man beispielsweise an Teilen, die integrierte, sehr feine Kanäle für Treibstoff enthalten.

3D-Fertigung für Prototypen

3D Systems hingegen will sich nicht auf den Verkauf von Maschinen und Kunststoff beschränken. Das Unternehmen will den potenziellen Kunden eine Rundumlösung bieten und arbeitet bereits mit Emirates zusammen. Für den Golf-Carrier stellt das Unternehmen im 3D-Druck Schalenteile für Flugzeugsitze her, die auch schon im Einsatz sind.

Dabei geht es nicht unbedingt um die kostengünstige Produktion von Kleinserien. Vielmehr bietet 3D Systems den 3D-Druck an, um neue Bauteile im Praxiseinsatz zu erproben. Mit einer kleinen Stückzahl kann Emirates zunächst Erfahrungen sammeln, wie die Teile etwa von den Passagieren akzeptiert werden. Wenn sich die Teile für den Sitz bewährt haben, sollen sie anschließend als Massenware auf herkömmlichem Weg produziert werden.

3D Systems will die additive Fertigung künftig auch mit Metallen der Luftfahrt anbieten. Damit wäre auch die Fertigung kritischerer Komponenten möglich.

Dieses Teil für Sitze fertigte 3D Systems als Prototyp für Emirates. Foto: © 3D Systems

Gerade bei den Kleinserien führt also am 3D-Druck kaum ein Weg vorbei. Wer nur eine Handvoll Ersatzteile braucht, der findet im 3D-Druck eine Lösung. Potenziell lassen sich so auch alte Maschinen länger betreiben, und für Ersatzteile müssen keine alten Flugzeuge ausgeschlachtet werden.

Nur bei kleinen Stückzahlen günstig

Allerdings lohnt sich der 3D-Druck nicht, wenn viele Teile produziert werden müssen. Laut 3D Systems wird bei einer vierstelligen Stückzahl der 3D-Druck zu teuer und langsam. Dann muss entschieden werden, ob die einmalige, nur im 3D-Druck produzierbare Form wirklich gebraucht wird.

Problematisch ist zudem bisher die Größe. Entsprechende Teile müssen in die Kammer der 3D-Druckmaschine passen. Stratasys arbeitet aber schon an einer Lösung. 2019 will der Hersteller Maschinen anbieten, die mit einem Vorschubsystem arbeiten. Damit können deutlich längere Teile gefertigt werden.

© dpa, Carmen Jaspersen Lesen Sie auch: Hintergrund: Das Flugzeug aus dem 3D-Drucker

Von: as

Datum: 22.05.2018 - 14:01

Adresse: http://www.airliners.de/am-3d-druck-luftfahrtbranche/44926