Flugzeugwartung

3D Druck: US Air Force will ihre Ersatzteile künftig drucken

Die US Air Force holt sich das Know-how von 3D Systems ins Haus. Ziel des Forschungsprojekts ist es, Drucktechnologien in die Lieferkette für die Flugzeugwartung zu integrieren. Das betrifft besonders Bauteile für ältere Maschinen.

3D Systems US Air Force 3D Druck Ersatzteile Luftfahrt Produktion

3D Druck soll helfen: Laut America Makes benötigt die USAF für ihre älteren Maschinen Bauteile, die aus Obsoleszenzgründen nicht mehr hergestellt werden.

Wie 3D Systems auf der diesjährigen RAPID+TCT 2018 bekannt gab, wurde das Figure 4-Produktionssystem des Unternehmens für ein von der US Air Force (USAF) gefördertes Forschungsprojekt ausgewählt. Ziel des Projekts ist es, Hochgeschwindigkeits-3D-Drucktechnologien in die Lieferkette für die Flugzeugwartung zu integrieren. Unter der Schirmherrschaft von America Makes, dem nationalen Institut für innovative, additive Fertigungsverfahren, und unter der Leitung des University of Dayton Research Institute (UDRI) vereint die Initiative führende Unternehmen im Bereich des 3D-Drucks und der Luftfahrtindustrie, darunter 3D Systems, Lockheed Martin, Orbital ATK und Northrop Grumman.

Im Rahmen des Projekts will die USAF untersuchen, wie das Figure 4-Produktionssystem von 3D Systems für den Nachbau von Bauteilen für Flugzeuge, die schon Jahrzehnte im Einsatz sind, genutzt werden kann. Eine zuverlässige Lieferung derartiger Teile ist unter Umständen nicht mehr gegeben. Das Projekt soll prüfen, ob eine kurzfristige Bereitstellung von Ersatzteilen ohne Mindestbestellmengen möglich ist. Dies würde die Lagerhaltung solcher Teile überflüssig machen und die Zeit, in der das Flugzeug nicht einsatzbereit am Boden ist, reduzieren.

US Air Force braucht Bauteile, die nicht mehr hergestellt werden

Laut America Makes benötigt die USAF für ihre älteren Maschinen Bauteile, die aus Obsoleszenzgründen nicht mehr hergestellt werden. Die Herstellung solcher Bauteile ist mit hohen Kosten verbunden, die Stückzahlen sind niedrig und die vorhandene Dokumentation unter Umständen unzureichend. Die Verfügbarkeit kann darüber hinaus durch andere Probleme beeinträchtigt sein.

White Paper zum Thema

Das MAMLS-Programm (Maturation of Advanced Manufacturing for Low-cost Sustainment) – ein vom Air Force Research Laboratory (AFRL) gefördertesProgramm des America-Makes-Instituts – tritt derzeit in die Stufe III ein. Es beinhaltet mehrere Projekte in drei Schlüsselbereichen, die wesentlichen Einfluss auf die Wartung, Aufrechterhaltung der Betriebsfähigkeit und Logistik im Bereich der Militärtechnik und somit auch auf die allgemeine strategische Bereitschaft der USAF und des Department of Defense haben.

Derzeit schnellste und präziseste 3D-Drucktechnologie

Metall-Direktdruck- und Stereolithographie-Technologien von 3D Systems kamen bereits in früheren Phasen des MAMLS-Programms zum Einsatz. Bei diesem neuen Projekt wird jedoch zum ersten Mal die von der Air Force als Digital Light Processing (DLP) bezeichnete Technologie zur Versorgung mit nicht kritischen Bauteilen eingesetzt, unter anderem für elektrische Steckverbinder, Drehknöpfe, Elastomerdichtungen und Abstandshalter für ältere Ausrüstung. Figure 4 wurde vom Projektteam gegenüber anderen DLP-Systemen bevorzugt, weil dieses System die derzeit schnellste und präziseste 3D-Drucktechnologie bietet. Vor Kurzem veröffentlichte Daten zum Figure 4-Produktionssystem bestätigen Druckgeschwindigkeiten von bis zu 65 mm/Std. und Geschwindigkeiten von bis zu 100 mm/Std.bei der Prototypenerstellung. 
Die Figure 4-Plattform bietet hohe Bauteilgenauigkeit und Wiederholbarkeit bei Six-Sigma-Wiederholbarkeit (Cpk > 2) über alle Werkstoffe hinweg.

3D, Systems, Figure, 4 © 3D Systems

Figure 4, das Hochgeschwindigkeits-Digital-Light-Processing-System (DLP) von 3D Systems bietet die derzeit laut Hersteller die schnellste und präziseste 3D-Drucktechnologie.

Kürzeste Bauteilproduktionszeiten

Die Verbindung aus Geschwindigkeit und Präzision ergibt den weltweit höchsten Durchsatz und kürzeste Bauteilproduktionszeiten bei additiven Fertigungsprozessen. Der lichtbasierte UV- Aushärtungsprozess dauert nur Minuten statt Stunden wie bei wärmebasierten Aushärtungsprozessen. Dies führt zu verkürzten Herstellungszeiten für Bauteile, zu beschleunigten Reparaturen sowie zu geringeren Bodenzeiten der Flugzeuge.

„Wir waren sehr zufrieden mit der Geschwindigkeit, Auflösung, Oberflächenqualität und Skalierbarkeit, die wir mit der Lösung von 3D Systems erzielen konnten“, kommentiert Tim Osborn, Wissenschaftler im Geschäftsbereich additive Fertigung, Multiscale-Verbundwerkstoffe und Polymere am University of Dayton Research Institute. „Unser Ziel ist es, die Möglichkeiten dieser Technologie weiter zu untersuchen. Wir wollen eine klare Perspektive für die Entwicklung, Überprüfung und Implementierung der DLP-Technologie im Figure 4-System für den Einsatz bei der USAF aufzeigen.“

„Additive Fertigung ist die perfekte schlanke Lösung, weil die kostspielige und zeitaufwändige Bereitstellung von Werkzeugen entfällt“, meint Chuck Hull, einer der Gründer und CTO von 3D Systems. „Wir sind stolz darauf, dass wir die USAF mit unserer neuen additiven Fertigungstechnologie Figure 4 in ihrem Bemühen um eine Senkung von Produktionskosten und Lieferzeiten unterstützen können.“

Verwandte tecfindr-Einträge