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Lufthansa & Premium AEROTEC: Erstes additive Metallersatzteil für Luftfahrt zugelassen

Am 14. Juni 2022 von Bianca Z. veröffentlicht

Dank der additiven Fertigung konnten im Luft- und Raumfahrtsbereich bereits etliche große Erfolge und Verbesserungen gefeiert werden. Nun hat die deutsche Fluggesellschaft Lufthansa bekanntgegeben, dass in gemeinsamer Zusammenarbeit mit Premium AEROTEC die additive Fertigung für eine kosteneffizientere Produktion von Flugzeugersatzteilen eingesetzt wird. Konkret handelt es sich um das im Additive Manufacturing Center der Lufthansa Technik hergestellte Metallbauteil, welches für das Anti-Icing-System des Triebwerks IAE-V2500 eingesetzt wird. Hierfür haben die beiden Unternehmen bereits die offizielle Luftfahrt-Zulassung der Europäischen Agentur für Flugsicherheit für die additiv hergestellten A-Links erhalten. Diese Zulassung gilt somit als erste Genehmigung innerhalb der Luft- und Raumfahrt für ein tragfähiges, metallisches Ersatzteil, welches mit Hilfe des 3D-Druckers angefertigt worden ist

Mit der Unterstützung von Premium AEROTEC positioniert sich Lufthansa sehr gut, denn als Global Player innerhalb der Luftfahrtindustrie hat sich Premium AEROTEC auf die Entwicklung und Produktion von Flugzeugteilen aus Metall und Kohlefaserverbundwerkstoffen spezialisiert. Insgesamt benötigt Lufthansa Technik neun dieser sogenannten A-Links, um einen ringförmigen Heißluftkanal innerhalb der Ansaughutze des Triebswerks zu fixieren. Dies verhindert die Bildung von Eis am Flugtriebwerk, was auf Grund der enormen Flughöhe eines Flugzeugs auch dringend erforderlich ist.

Der 3D-gedruckte A-Link (Bild: Premium AEROTEC)

Geringer Verschleiß und Kostensenkung: Lufthansa genießt additive Vorteile

Der Hauptgrund, weshalb man sich bei der Fertigung von den A-Links für den 3D-Druck entschieden ist, bezieht sich in erster Linie auf den Verschleiß. Die traditionell hergestellten A-Links können auf Grund der herrschenden Vibrationen während eines Flugs nach nur wenigen Jahren nicht mehr unter allen gegebenen Sicherheitsaspekten genutzt werden und müssen ausgetauscht werden. Werden solche Flugzeugteile eigentlich im Schmiedeverfahren hergestellt, wird es der deutschen Fluggesellschaft nun dank Zusammenarbeit mit Premium AEROTEC ermöglicht, diese durch das Laser Powder Bed Fusion (LPBF) zu fertigen. Das hat gegenüber dem Schmiedevorgang jenen Vorteil, dass somit keine Vorrichtungen oder Formen für die anschließende Produktion benötigt werden, was zu einer wertvollen Materialeinsparung und demnach Kostensenkung führt.

Um allerdings mit Nutzung der additiven Fertigung auch schließlich die Zulassung der Europäischen Agentur für Flugsicherheit zu erhalten, mussten im Vorfeld einige Tests mit den 3D-gedruckten Teilen durchgeführt werden; besonders, da dessen Eigenschaften stark vom jeweiligen additiven Fertigungsverfahren abhängen. Daher führte Premium AEROTEC eine Vielzahl an Druckjobs mit Prototypen durch, die alle über konstant eingestellte prozessrelevante Parameter verfügten. Das Ergebnis: ein erfolgreicher und zuverlässiger Druckprozess konnte erzeugt und nachgewiesen werden, der auch die höchsten Anforderungen an die Materialeigenschaften erreicht. Vor allem in Bezug auf die Zugfestigkeit des additiv hergestellten A-Links ist diese dem Originalteil sogar überlegen.

Der additiv hergestellte A-Link wird am IAE-V2500 Anti-Icing-System angebracht (Bild: Lufthansa Technik)

Es ist offensichtlich, dass die Zusammenarbeit zwischen Lufthansa und Premium AEROTEC für beide Seiten erhebliche Vorteile gebracht hat: Lufthansa hat im Rahmen des Zertifizierungsprozesses die Kompetenz ihrer EASA Part 21/J-Entwicklungseinrichtung inzwischen auch um additiv hergestellte Metallkomponenten erweitert. Für Premium AEROTEC hingegen ist die Partnerschaft mit Lufthansa ein besonderer Erfolg, da man nun erstmals einen Kunden außerhalb der Airbus Group mit 3D-gedruckten Teilen ausstattet. Dr. Ulrich Weber, Chief Operating Officer bei Premium AEROTEC gibt sich erfreut über die Kooperation: „Ich freue mich sehr, dass wir in Kooperation mit Lufthansa Technik nun erneut unsere umfassende Kompetenz im 3D-Druck unter Beweis stellen können.“ Auch Soeren Stark, Vorstand Technik der Lufthansa, ist glücklich über die Vorteile, die diese Partnerschaft bringt: „Damit haben wir nicht nur eine Kostenersparnis für das betreffende Bauteil erreicht, sondern auch alle notwendigen Prozesse für die Anwendung dieses wegweisenden Herstellungsverfahrens für strukturrelevante Metallteile definiert und qualifiziert.“

Zukünftige Pläne von Lufthansa und Premium AEROTEC

Dies ist allerdings nur der erste Schritt der beiden Unternehmen. Man plant bereits zukünftige Einsätze der additiven Fertigung, um gezielt Optimierungen der Geometrien vorzunehmen. Besonders da die Formgebungen von additiv gefertigten Bauteilen keine Grenzen kennen, möchte man diesen Vorteil noch weiter ausbauen. Wenn Sie mehr über das Vorhaben von Lufthansa und Premium AEROTEC erfahren möchten, dann klicken Sie HIER.

Bild: Lufthansa Technik

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*Titelbildnachweis: Lufthansa

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