de.wedoany.com-Bericht: NP Aerospace hat im Rahmen des TAMPA-Projekts des britischen Verteidigungsministeriums in Zusammenarbeit mit dem Digital Manufacturing Centre (DMC) die Lichtbogen-Drahtauftragschweißtechnologie (WAAM) von Caracol genutzt, um einen 3D-gedruckten Aufhängungs- und Differentialträger für das gepanzerte Patrouillenfahrzeug „Mastiff" zu produzieren. Die 110 kg schwere Komponente wurde mit dem VIPRA XP-System von Caracol gefertigt, einem Metall-Großformat-Additivfertigungssystem (LFAM), das Ende 2024 auf den Markt kam. Dieses System basiert auf der Cold-Metal-Transfer-Technologie (CMT) und bietet hohe Abschmelzleistungen für Aluminium- und Nickellegierungen. NP Aerospace und DMC benötigten nur 60 Stunden, um das aus ER100-Material gefertigte Bauteil zu drucken.
Das VIPRA XP-System integriert einen 9-Achs-Industrieroboterarm, der komplexe Geometrien und Überhangstrukturen ermöglicht. Der Endnutzer im Verteidigungsbereich nutzte diese Fähigkeit, um „extreme Überhänge" und komplexe organische Formen auf dem großen Bauteil von 540 × 500 × 500 mm zu drucken, die mit Systemen mit festen Achsen nur schwer zu fertigen wären. Der WAAM-3D-Druckprozess erzeugte ein endkonturnahes Bauteil, das anschließend wärmebehandelt und spanend bearbeitet wurde.
Traditionell werden die Aufhängungs- und Differentialträger des „Mastiff" durch Gießen, Schmieden oder mehrstufige Produktionsprozesse hergestellt. Als kritische Strukturkomponente in einem gepanzerten Fahrzeug muss es dynamischen Belastungen, Stößen und rauen Umgebungen standhalten. Herkömmliche Fertigungsmethoden stehen vor Herausforderungen wie langen Lieferzeiten, hohen Vorlaufkosten aufgrund des Werkzeugbedarfs, geometrischen Einschränkungen, die die Fähigkeit zur topologieoptimierten Konstruktion behindern, sowie unflexiblen Prozessen, die für Kleinserien und Konstruktionsänderungen ungeeignet sind.
Durch den Wechsel zur WAAM-Technologie von Caracol konnte NP Aerospace den Werkzeugbedarf vollständig eliminieren. Das gedruckte Bauteil erfüllte die Leistungsanforderungen und verkürzte gleichzeitig die Lieferzeit um 50 %. Caracol gibt an, dass die entwickelte Prozessroute von Natur aus skalierbar ist, sich für zukünftige spiralförmige Entwicklungen eignet, schnellere Iterationszyklen unterstützt und die Tür für weitere Optimierungen in dual-use Anwendungen öffnet.
David Wilson, Engineering Director bei NP Aerospace, wies darauf hin, dass es als wichtiger Partner in Schlüsselprojekten des britischen Verteidigungsministeriums entscheidend sei, Technologien voranzutreiben, die auf dem Gefechtsfeld echte Vorteile bieten. Die für den „Mastiff" entwickelte Komponente sei sicherheitskritisch und nutze fortschrittliche Directed Energy Deposition (DED)-Technologie, die auch zur Reparatur und Bearbeitung vorhandener Teile eingesetzt werden könne, um deren Lebensdauer zu verlängern. In diesem Fall habe die Metall-Additivfertigungstechnologie von Caracol ihre Machbarkeit als Alternative zu traditionellen Produktionsmethoden für große Strukturbauteile unter Beweis gestellt und gleichzeitig Vorteile bei der Lieferzeit und den Wegfall des Werkzeugbedarfs geboten. Das Projekt konzentrierte sich nicht auf die Neugestaltung oder Gewichtsreduzierung von Komponenten, aber diese Vorteile könnten in Zukunft genutzt werden.
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