3D-Druck in der Luft- und Raumfahrtindustrie

Der 3D-Druck (auch als additive Fertigung bezeichnet) ist entscheidend für den Fortschritt in der Raumfahrtindustrie. Sie kann leichte, hochfeste Teile herstellen und die Fertigungszeiten verkürzen, wodurch sich die Art und Weise verbessert, wie Komponenten entworfen, prototypisiert und hergestellt werden.

Wie große Luft- und Raumfahrtunternehmen den 3D-Druck nutzen

• Airbus: Airbus hat den 3D-Druck in die Herstellung verschiedener Flugzeugteile integriert, einschließlich Kabinenkomponenten und Strukturelemente. Durch den 3D-Druck dieser Teile kann Airbus leichtere, treibstoffeffizientere Flugzeuge herstellen.

• NASA: Die NASA ist seit langem ein Pionier bei der Nutzung des 3D-Drucks für die Erforschung des Weltraums. Sie hat 3D-Druck zur Herstellung von Raketentriebwerkskomponenten, Satelliten und sogar Werkzeugen verwendet, die Astronauten im Weltraum mithilfe von 3D herstellen können Drucktechnologie. Die Möglichkeit des 3D-Drucks von Teilen auf Abruf im Weltraum verringert den Bedarf an großen Lagerbeständen und erhöht die Flexibilität bei Missionen.

• Honeywell: Honeywell Aerospace nutzt den 3D-Druck ausgiebig für das Prototyping und den Werkzeugbau, was die Produktentwicklung beschleunigt. Sie wird auch zur Herstellung knapper oder schwer zu beschaffender Teile verwendet, um Unterbrechungen der Lieferkette zu vermeiden.

Prototyping und Design in der Luft- und Raumfahrt

Der 3D-Druck ermöglicht es Ingenieuren und Designern, Prototypen schnell und zu niedrigeren Kosten als mit herkömmlichen Methoden zu erstellen. Er ermöglicht auch schnellere Iterationszyklen und die Möglichkeit, funktionale Teile vor der Massenproduktion zu testen.

Neben dem Prototyping spielt der 3D-Druck eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien. Komponenten für die Luft- und Raumfahrt beispielsweise erfordern oft komplizierte innere Strukturen, um die Festigkeit zu erhalten und gleichzeitig das Gewicht zu minimieren. Der 3D-Druck ermöglicht die Herstellung dieser Teile mit kürzeren Vorlaufzeiten und ist daher ideal für Kleinserien, insbesondere für kundenspezifische und Nischenanwendungen wie Satellitenkomponenten oder spezielle Strukturhalterungen.

3D-Druck mit geringem Gewicht

Ein Hauptvorteil des 3D-Drucks in der Luft- und Raumfahrt ist die Herstellung leichterer Komponenten, ohne die Festigkeit zu beeinträchtigen. Gewichtsreduzierung ist in der Luft- und Raumfahrttechnik von entscheidender Bedeutung, da leichtere Flugzeuge weniger Treibstoff verbrauchen und mehr Nutzlast transportieren können. Mit dem 3D-Druck lassen sich aus Materialien wie Titan und Aluminium hochfeste, leichte Teile mit komplizierten Konstruktionen herstellen, die bisher unmöglich zu fertigen waren.

Personalisierung und Kleinserienproduktion

In der Luft- und Raumfahrtindustrie werden häufig kundenspezifische Teile oder Kleinserien von Komponenten für spezielle Anwendungen benötigt. Der 3D-Druck ermöglicht es, diese Teile auf Anfrage ohne teure Werkzeuge oder lange Vorlaufzeiten herzustellen. Dies ist besonders nützlich für die Herstellung kundenspezifischer Halterungen, Beschläge und Anschlüsse für einzigartige Flugzeugdesigns.

Flammenhemmende 3D-gedruckte Teile für die Sicherheit in der Luft- und Raumfahrt

Der 3D-Druck mit flammhemmenden Polymeren ermöglicht Herstellern die Herstellung von Teilen, die die von der Luft- und Raumfahrtindustrie geforderten Brandschutz-, Rauch- und Toxizitätsvorschriften (FST) erfüllen. Diese Materialien können Sicherheitszertifizierungen wie die UL 94-Norm für Entflammbarkeit bestehen. Polymere wie ULTEM™ und PEI (Polyetherimid) werden aufgrund ihrer inhärenten Flammwidrigkeit, Hitzebeständigkeit und mechanischen Festigkeit häufig verwendet und eignen sich daher ideal für den Druck von Teilen für die Luft- und Raumfahrt, wie z. B. Luftkanäle, Verkleidungen und Strukturträger.

Gemeinsame Luft- und Raumfahrtanwendungen für den 3D-Druck

• Komponenten des Motors: Der 3D-Druck wird häufig für die Herstellung komplexer Triebwerksteile wie Kraftstoffdüsen, Brennkammern und Turbinenschaufeln eingesetzt. Diese Teile profitieren von der hohen Präzision und Festigkeit von 3D-Drucktechnologien wie LPBF und Direktes Metall-Laser-Sintern (DMLS).

• Strukturelle Komponenten: Leichte Strukturbauteile wie Halterungen und Stützen können aus Titan oder Aluminium 3D-gedruckt werden, was zur Verringerung des Gesamtgewichts von Flugzeugen und Raumfahrzeugen beiträgt.

• Satellitenteile: Die Fähigkeit, kleine, komplizierte Teile für Satelliten herzustellen, hat den 3D-Druck zu einem wichtigen Werkzeug in der Raumfahrtindustrie gemacht. Diese Teile erfordern oft ein hohes Maß an Individualisierung und Präzision, was den 3D-Druck zur idealen Lösung macht.

3D-Drucktechnologien für die Luft- und Raumfahrt

Verschiedene 3D-Drucktechnologien sind in der Luft- und Raumfahrtindustrie weit verbreitet. Einige der beliebtesten auf der MakerVerse-Plattform sind:

• SLS (Selektives Laser-Sintern): SLS ist ideal für die Herstellung leichter Kunststoffteile mit komplexen Geometrien. Es wird häufig für das Prototyping und die Kleinserienfertigung von nicht tragenden Bauteilen, wie z. B. Kabineninnenräumen, eingesetzt.

• LPBF (Laser-Pulver-Bett-Fusion): LPBF wird häufig zur Herstellung von Hochleistungsmetallteilen wie Turbinenschaufeln und Strukturbauteilen verwendet. Diese Technologie bietet hervorragende Präzision und ermöglicht die Herstellung von Teilen mit komplexen inneren Strukturen.

• FDM (Fused Deposition Modeling): FDM wird häufig für das Prototyping und die Herstellung von Kunststoffteilen verwendet. FDM ist zwar nicht so präzise wie SLS oder LPBF, aber kostengünstig und kann große, leichte Teile für unkritische Anwendungen herstellen.

Abheben mit MakerVerse

Ob es um die Herstellung von Hochleistungstriebwerkskomponenten oder speziellen Satellitenteilen geht, der 3D-Druck ermöglicht es der Luft- und Raumfahrtindustrie, die Grenzen der Innovation zu erweitern.

MakerVerse bietet ein umfassendes Angebot an Fertigungstechnologien und Materialien, um sicherzustellen, dass Sie die besten Teile für Ihr Projekt beschaffen können. Vom Prototyping bis zur Großserienfertigung bietet MakerVerse fachkundige Beratung und Zugang zu den modernsten Fertigungsmöglichkeiten.