RAF-Flugzeuge werden zu Metallpulvern recycelt, um neue Flugzeugteile in 3D zu drucken

Die Royal Air Force, die Luftwaffe der britischen Armee, hat eine interessante Partnerschaft mit Rolls-Royce bekannt gegeben, bei der additive Fertigungsverfahren zum Einsatz kommen. Gemeinsam haben sie am Programm Tornado 2 Tempest teilgenommen, bei dem Ersatzteile von veralteten Kampfflugzeugen recycelt und zu 3D-druckbarem Pulver verarbeitet werden. Nach einem Reinigungs- und Zerstäubungsprozess kann das Pulver dann für die Konstruktion von Komponenten des neuen Orpheus-Triebwerks verwendet werden, das Teil des Programms Future Combat Air System (FCAS) ist. Die recycelten Teile wurden aufgrund ihres Gehalts an Titan ausgewählt, einem Metall, das in der Luft- und Raumfahrtindustrie aufgrund seines geringen Gewichts, seiner Festigkeit, seiner geringen Toxizität und seiner hohen Korrosionsbeständigkeit besonders gefragt ist.

Viele Branchen versuchen, ihren ökologischen Fußabdruck und ihre Abhängigkeit von komplexen Lieferketten zu verringern. Die additive Fertigung scheint ein perfektes Werkzeug zu sein, um einige dieser Herausforderungen zu bewältigen, da sie eine lokale und bedarfsorientierte Produktion ermöglicht und gleichzeitig die Menge an anfallendem Abfall reduziert. Darüber hinaus kann die Technologie auch das Gewicht der geplanten Teile verringern, während sie gleichzeitig die Festigkeit erhöht und die Endkosten senkt. Auf dem Papier scheint sie also die perfekte Technik zu sein, um die Flugzeuge von morgen zu entwerfen. In der Praxis ist es komplizierter, aber die Entwicklungen sind vielversprechend.

Einige Komponenten des Tornado-Kampfjets werden zu Metallpulvern zerstäubt, die für die additive Fertigung geeignet sind.

Rolls-Royce setzt bei der Entwicklung von Orpheus auf die Vorteile der additiven Fertigung

Seit einiger Zeit arbeitet Rolls-Royce nun schon an seiner Orpheus-Reihe: Es handelt sich um kleine, relativ erschwingliche Zweistromtriebwerke für den Verteidigungsmarkt. Dieses Projekt hat vor allem dazu beigetragen, neue Arbeitspraktiken einzuführen und andere Produktionsmethoden, wie die additive Fertigung, zu testen. Die bereits von dem britischen Unternehmen durchgeführten Tests wurden an Triebwerken durchgeführt, die 3D-gedruckte Teile enthielten. Das langfristige Ziel ist es, alle wichtigen Komponenten mithilfe der additiven Fertigung zu konstruieren.

Und die Teilnahme am Projekt Tornado 2 Tempest stellt einen weiteren Schritt in diesem Bestreben dar. Die Grundidee besteht darin, auf kaputte Ersatzteile und Komponenten des britischen Verteidigungsministeriums zurückzugreifen und die Metalle, aus denen sie bestehen, wiederzuverwerten. Dabei handelt es sich hauptsächlich um Aluminium, Stahl und Titan. Indem sie diese Teile zu Pulvern zerstäubten, konnten die Teams Materialien für die additive Metallfertigung gewinnen. So stellte Rolls-Royce einen Nasenkonus (oder astronautische Kappe) und Kompressorblätter aus alten Kompressorschaufeln von Düsentriebwerken her.

Thomas Powell, DRDT’s Strategic & Submarine Recycling Senior Commercial Manager, kommt zu dem Schluss: „Diese Lösung reduziert nicht nur die Kosten und den Aufwand für die Beschaffung kritischer und hochwertiger Metalle, sondern ermöglicht auch die Herstellung leichterer, stärkerer und haltbarerer Komponenten als die mit herkömmlichen Schmiedetechniken hergestellten, wodurch die Nachhaltigkeit und Effizienz des Verteidigungsministeriums insgesamt verbessert wird.“

Die Projektteams – insgesamt 80 Personen – haben den 3D-gedruckten Konus in einen Testmotor eingebaut und die Ergebnisse waren sehr positiv. Sie haben bewiesen, dass das Bauteil sicher und zuverlässig ist. Nun bleibt abzuwarten, ob auch andere Komponenten des Motors aus recyceltem Pulver in 3D gedruckt werden. In der Zwischenzeit können Sie HIER weitere Informationen finden.

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*Alle Bildnachweise: Royal Air Force