Wie additive Fertigung die Luftfahrtindustrie beeinflusst
Bereits seit einigen Jahren ist die additive Fertigung auf dem Vormarsch. Längst wird diese nicht mehr nur für das Prototyping, sondern auch für die Serienfertigung eingesetzt.
Im Bereich Luftfahrt sind 3D-gedruckte Bauteile deshalb so interessant, weil diese schnell und kostengünstig hergestellt werden können und zudem sehr viel leichter sind als herkömmliche Bauteile. Das schafft zum einen eine geringere Abhängigkeit von Lieferanten und zum anderen weniger Emissionen sowie bspw. einen verminderten Treibstoffverbrauch bei Flugzeugen.
Info: Begriffsdefinition „Additive Manufacturing“
Der Begriff Additive Manufacturing, zu Deutsch additive Fertigung oder umgangssprachlich auch 3D-Druck genannt, beschreibt ein Verfahren, bei welchem dreidimensionale Werkstücke durch das Auftragen von Materialschichten (sog. Layer) hergestellt werden. Im Gegensatz zu subtraktiven Verfahren wie fräsen, drehen oder bohren, bei welchem Material abgetragen wird, wird bei der additiven Fertigung Material aufgetragen. Das Ausgangsmaterial ist pulverförmig und meist Metall, Kunststoff oder Keramik. Dieses wird kontrolliert erhitzt, in Schichten aufgetragen und anschließend ausgehärtet.
Vorteile von 3D-Druck in der Luftfahrt
Es gibt einige entscheidende Faktoren, warum die additive Fertigung gerade für die Luftfahrtindustrie so interessant ist. Und damit ist nicht nur die Flugzeugbranche gemeint, sondern auch bspw. UAVs (Unmanned Aircraft Vehicles) wie autonome Flugtaxis oder Drohnen.
Zum einen ist das geringe Gewicht ein enormer Vorteil. Es können bis zu 60% an Gewicht je Bauteil eingespart werden, was wiederum bspw. den CO2 Verbrauch von Flugzeugen deutlich senkt.
Zum anderen ist ein entscheidender Vorteil, dass die Produktion von komplexen Bauteilen bei gleichzeitig flexibler Produktionsplanung möglich ist. Der industrielle 3D-Druck bietet ein breites Spektrum an Bauteilen, welche problemlos und schnell gefertigt werden können. Durch den werkzeuglosen Produktionsprozess können Anpassungen und Veränderungen ohne lange Vorlaufzeit umgesetzt werden. Zudem können viele Funktionen in einem Bauteil integriert werden, was wiederum den Aufwand für Montage und Qualitätssicherung senkt.
Die Vorzüge von additiver Fertigung für die Luftfahrt sind eindeutig. Einige große Flugzeughersteller setzen bereits seit Jahren auf 3D-gedruckte Bauteile, welche teilweise schon in der Serienfertigung sind. Aber auch Bauteile für Flugtaxis oder sogar 3D-gedruckte Drohnen sind schon lange nicht mehr unüblich. Speziell bei Drohnen sind bspw. Payloads oder andere zusätzlich benötigte individuelle Komponenten gerade für innovative Technologieunternehmen keine Seltenheit mehr. Anfangs werden die Bauteile als Prototypen in einem einfachen kleinen 3D-Drucker selbst gefertigt und bei Marktreife kann die Serienfertigung ausgelagert werden.
Fazit
Die additive Fertigung hat einen enormen Einfluss auf die gesamte Luftfahrtindustrie und ist die innovative Technologie der Gegenwart. Gerade Deutschland möchte seine Wettbewerbsfähigkeit erhalten und investiert stark in diesem Bereich. Der 3D-Druck bietet Chancen und Herausforderungen gleichermaßen und wird uns sicher in Zukunft weiter überraschen.
