Lufthansa Technik und Premium Aerotec haben im Additive Manufacturing Center des Instandhaltungsdienstleisters ein Metallbauteil für das Anti-Icing-System des IAE-V2500-Triebwerks entwickelt, das nun seine Zulassung durch die europäische Agentur für Flugsicherheit, EASA, erhalten hat. Das teilten die beiden Unternehmen am Mittwoch mit. Die Airbus-Tochter Premium Aerotec werde nun auf dieser Basis den sogenannten A-Link zukünftig am Standort Varel im 3D-Drucker für Lufthansa Technik fertigen.
Neun dieser A-Links fixieren eine ringförmige Heißluftleitung im Lufteinlauf (Inlet Cowl) des Triebwerks. Dieser wird damit vor Eisanlagerungen während des Flugbetriebes geschützt. Nach Angaben von Lufthansa Technik verschleißen die A-Links aufgrund von Vibrationen an ihren Aufhängungsbohrungen und müssen oft nach einigen Jahren ausgetauscht werden.
Die A-Links müssen Temperaturen von bis zu 300 Grad Celsius widerstehen, deshalb sind sie aus Titan gefertigt. Im Original handelt es sich um ein geschmiedetes Bauteil, um höchste Anforderungen an die Materialeigenschaften zu erfüllen, so Lufthansa Technik. In der gemeinsam mit Premium Aerotec entwickelten Fertigungslösung werde es dagegen Schicht für Schicht in einem 3D-Drucker aufgebaut. Dieses Laser Power Bed Fusion (LPBF) genannte Verfahren biete gegenüber dem Schmieden den Vorteil, dass keine Vorrichtungen oder Formen für die Herstellung benötigt würden. Zudem könne durch das Verfahren Material eingespart werden, da ein nachträglicher Materialabtrag beim 3D-Druck nur in sehr geringem Maße an einigen Funktionsflächen notwendig sei.
Günstiger und mit besseren Eigenschaften
Nachteilig ist jedoch der Umstand, dass die Eigenschaften 3D-gedruckter Bauteile, beispielsweise ihre Festigkeit, stark vom additiven Herstellungs-Prozess abhängig sind. Das Fertigungsverfahren muss deshalb aufwendig qualifiziert werden. Das Ergebnis soll einen konstanten und sicheren Prozess garantieren, der Bauteile hervorbringt, die den hohen Anforderungen an die Materialeigenschaften genügen. Bei der Zugfestigkeit übertreffe der additiv gefertige A-Link das Originalteil sogar.
Premium Aerotec beliefert nun zum ersten Mal einen Kunden außerhalb des Airbus-Konzerns mit gedruckten Serienbauteilen. Seit 2016 fertigt das Unternehmen additiv Bauteile für die A400M und die A350 her, seit kurzem auch für die A320. Die ersten A-Links aus der Kooperation mit Lufthansa Technik werden zuerst in der Lufthansa-Flotte zum Einsatz kommen. Dort sollen auch Langzeit-Erfahrung mit den neuen Komponenten gesammelt werden.
"Bauteile für die Flugzeugkabine, die allermeisten davon aus Kunststoff, stellen wir bereits seit Jahren im 3D-Druckverfahren her. Nun konnten wir zeigen, dass auch strukturrelevante Metallteile für den Einsatz außerhalb der Kabine additiv gefertigt und für den Flugbetrieb zugelassen werden können", so Sören Stark, Chief Operating Officer von Lufthansa Technik. "So konnten wir nicht nur eine Kosteneinsparung für das betreffende Bauteil erreichen, sondern darüber hinaus auch alle nötigen Prozesse für die Anwendung dieses wegweisenden Verfahrens bei strukturrelevanten Metallteilen definieren und qualifizieren."
Die Form des A-Links entspricht noch weitgehend dem Originalteil. Zukünftig wollen Lufthansa Technik und Premium Aerotec die Vorteile der additiven Fertigung für die gezielte Optimierung der Geometrie nutzen. So könnten Bauteile bei gleichbleibender Festigkeit und Funktion deutlich leichter und noch materialsparender produziert werden.
