Hochgeschwindigkeitsextrusion legt die Messlatte für Werkzeuge in der Luft- und Raumfahrt höher

Luft- und Raumfahrtingenieure gehen bei der Konstruktion von Flugzeugen ständig an die Grenzen des Machbaren. Obwohl sich die Form des Flugzeugrumpfs und der Tragflächen in den letzten Jahrzehnten kaum verändert hat, liegt der Schwerpunkt jetzt darauf, das letzte Quäntchen Effizienz aus der Flugzeugkonstruktion herauszuholen, um weiter, schneller und höher zu fliegen und dabei weniger Kraftstoff zu verbrauchen und weniger CO2, auszustoßen und die Kosten zu senken.
Das Streben nach Innovation in der Luftfahrt erhöht den Bedarf an speziellen Werkzeugen, um neue Ideen in die Realität umzusetzen. Additive Herstellung (AM) ist eine erfrischende Alernative zu Design und Prüfungen. Sie schafft Werkzeug für die nächste Generation der Flugzeugherstellung und Wartung.

Die meisten Möglichkeiten für AM in der Luft- und Raumfahrtindustrie bieten sich heute bei den Werkzeugen für die Bodenausrüstung. (Es gibt nur wenige flugtaugliche Anwendungen von 3D-Druckteilen, aber sie nehmen zu und werden später in dieser Serie Thema sein. Beispiele für Werkzeuge in der Luft- und Raumfahrt reichen von einfachen Unterlegkeilen, Batterieabdeckungen oder Farbabstreifern bis zu komplexen Spannvorrichtungen für das Biegen von Blechen. Die Kunden können Schraubenschlüssel für die schnellere Montage von Flügeln an der Karosserie drucken, oder individuell angepasste Abdeckungen, um ungewöhnlich geformte Motorteile bei der Montage oder Wartung zu schützen. Fast jedes Werkzeug der Luft- und Raumfahrt, das mit herkömmlichen Fertigungsverfahren hergestellt wurde, kann mit AM repliziert werden, das spart Zeit, Kosten und Gewicht ein.

Vorteile von 3D-gedruckten Werkzeugen für die Luft- und Raumfahrt

AM bietet den Herstellern der Luft- und Raumfahrt eine Reihe von Vorteilen:

• Schnelle Iteration bei der Entwicklung von anwenderspezifischen Werkzeuge/Prototypen. Warten Sie nicht Wochen, bis eine Gussform fertig ist. Sie können das Design innerhalb weniger Stunden mehrfach ändern, und das verkürzt die Herstellungszeiten. Lassen Sie Ihrer Kreativität freien Lauf und behalten Sie gleichzeitig die Kontrolle über das Design, indem Sie es intern beaufsichtigen.
• Kostensenkung. Spritzgießen ist teuer. Der Preis für eine 3D-gedruckte Lehre oder Vorrichtung sind die Materialkosten. Es gibt keinen Mindestpreis. Sie benötigen ein Ersatzwerkzeug? Sie können es drucken lassen und auf die Bestellung großer Mengen verzichten, um die Stückkosten eines gefrästen Werkzeugs auf einen angemessenen Preis zu senken.
• Weniger Gewicht ohne Abstriche bei der Leistung. Leichte Werkzeuge können aus Polymeren gedruckt werden, die die Festigkeit von Lehren und Vorrichtungen aus Metall haben und gleichzeitig Schäden durch Hitze, Chemikalien, Lösungsmittel und Kraftstoffe, wie sie im Hangar üblich sind, standhalten.

Werkzeuge am Boden unterliegen nicht der gleichen gründlichen Prüfung wie flugtaugliche Komponenten. Die Kunden müssen nicht die Genehmigung der Federal Aviation Administration (FAA) für eine Vorrichtung zur Montage von Steuerflächen oder eine Bohrlehre zu einholen. Im Hangar können sie innovativ sein.

Essentium unterstützt die Kunden bei der Materialauswahl und beim Design eines kundenspezifischen 3D-gedruckten Werkzeugs für den Ersatz und die Installation von Hydraulikkomponenten in Düsenflugzeugen. Das ist ein Beispiel für die Qualitäten der Herstellung von Werkzeugen für die Luft- und Raumfahrt.

Hydraulikausfälle bei Düsenflugzeugen sind angesichts der Flugbelastungen und des Gewichts des Flugzeugs keine Seltenheit. Sie treten sogar so häufig auf, dass ein großer Luft- und Raumfahrthersteller ein Werkzeug entwickelt hat, mit dem das Wartungspersonal die Hydraulikkomponenten austauscht. Vor der Entwicklung dieser 3D-gedruckten Spannvorrichtung mussten die Hydrauliksysteme von mehreren Technikern ausgetauscht werden, weil es schwierig ist, an das defekte Bauteil heranzukommen und das neue Teil für den korrekten Einbau in Position zu halten. Jetzt kann ein einziger Techniker das beschädigte Teil ausbauen und dann das Ersatzteil ohne Hilfe positionieren und montieren. Das klingt einfach, hat aber große Auswirkungen auf den Personalbedarf und die Umschlagzeiten. Es senkt die Kosten und hält die Flugzeuge in der Luft.

Essentium: Ihr Partner für 3D-gedruckte Werkzeuge für die Luft- und Raumfahrt

Die AM-Ingenieure und Materialexperten von Essentium arbeiten eng mit unseren Kunden zusammen, um innovative Lösungen für die Luft- und Raumfahrt zu entwickeln. Wir bieten nicht nur die werkzeugbezogenen Dienstleistungen und das Material-Know-how für die Integration des 3D-Druck in die Fertigungsabläufe der Luft- und Raumfahrtbranche, sondern wir haben auch die Maschinen und Filamente dafür.

Die Essentium High Speed Extrusion (HSE) 180 3D Printing Platform ist fünf bis fünfzehn Mal schneller als jeder andere Extrusionsdrucker auf dem Markt. Sie verfügt über einen Baubereich, der groß genug ist, um 85 % aller Lehren und Vorrichtungen in einem Stück zu drucken. Um den Sicherheitsanforderungen in der Luft- und Raumfahrt zu erfüllen, bieten wir eine breite Palette an ESD-sicheren Materialien für elektronische Komponenten sowie Hochtemperatur-Filamente an, wie z. B. unser Essentium 9085, das aus SABIC ULTEM™ 9085-Harz mit den erforderlichen Eigenschaften zur Erfüllung der Flamm-/Rauch-/Toxizitätsnormen hergestellt wird.
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