Materialise fertigt zertifizierte Titan-Riegel für Lufthansa Technik als Ersatz für verschleißanfällige Polymerteile in Airbus-Breitbody-Flugzeugen

de.wedoany.com-Bericht: Die Lufthansa Technik hat 3D-gedruckte Titan-Riegel des belgischen Additive-Manufacturing-Unternehmens Materialise eingesetzt, um die beschädigungsanfälligen Polymer-Originalteile in den Rollvorhang-Baugruppen der Airbus A330, A340 und A380 zu ersetzen. Die neuen Riegel aus der Titanlegierung Ti-6Al-4V wurden nach dem EN-9100-Zertifizierungsstandard gefertigt und sind bereits in Flugzeugen im aktiven Dienst installiert.

Das Originalbauteil war eine im Spritzgussverfahren hergestellte Polymer-Komponente, die in der Rollvorhang-Baugruppe die Fixierung von Rollenbremse und Endkappe übernimmt, jedoch im Betrieb wiederholt durch Verschleiß ausfiel. Das Problem bestand darin, dass der Originalgerätehersteller (OEM) dieses Ersatzteil nicht einzeln verkauft, sodass Lufthansa Technik bei jedem Schaden am Riegel die gesamte Rollvorhang-Baugruppe ersetzen musste, was mit hohen Kosten verbunden war.

Das Additive-Manufacturing-Team von Lufthansa Technik hat das Polymerteil jedoch nicht einfach als Metallteil kopiert, sondern die Komponente für den 3D-Druck-Prozess neu konstruiert. David Rudolz, Projektingenieur bei Lufthansa Technik, erklärte: „Das Originalbauteil war eine im Spritzgussverfahren hergestellte Polymer-Komponente mit komplexer Struktur, und wir erkannten sofort, dass es ein idealer Kandidat für die metallische additive Fertigung ist.“Bei der Neukonstruktion wurden die unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften von Titanlegierung und Polymer berücksichtigt; die Ingenieure passten das elastische Verhalten, die Geometrie und die Wandstärken des Bauteils an und verbesserten so die Haltbarkeit bei gleichbleibender Funktionalität.

Lufthansa Technik verfügt über die Zertifizierungen EASA Part 21.G und 21.J und ist damit in der Lage, lufttüchtige Bauteile eigenständig zu konstruieren, herzustellen und zu zertifizieren. Für die Produktion wählte Lufthansa Technik den langjährigen Partner Materialise, vor allem aufgrund dessen EN-9100-Zertifizierung für Metallteile und der Kapazitäten seines Metall-Kompetenzzentrums. Rudolz sagte: „Materialise ist einer unserer bevorzugten Partner und war die erste Wahl für dieses Projekt.“Vor Produktionsbeginn durchlief Materialise ein Lieferantenqualifizierungs-Audit; anschließend arbeiteten beide Seiten eng bei Fertigungsprozess, Prozessstabilitätsanforderungen und Produktionskontrolle zusammen.

Die Titan-Riegel haben nun die lufttüchtigkeitsbezogene Zulassung erhalten und sind im praktischen Einsatz. Dank der höheren Festigkeit der Titanlegierung wurde die erwartete Lebensdauer des Bauteils verlängert. Lufthansa Technik kann den Riegel nun bei Beschädigung einzeln austauschen, was die Wartungskosten und die Reparaturzeiten erheblich reduziert. Dieses Projekt macht Materialise zudem zu einer offiziellen „Werkbank“ für die Metallteilproduktion von Lufthansa Technik.

Diese Zusammenarbeit baut auf der umfangreichen Luft- und Raumfahrterfahrung von Materialise auf. Die Partnerschaft mit Airbus begann 2015, zunächst mit der Lieferung von FDM-gedruckten Komponenten für die A350 XWB. Bis 2021 umfasste die Zusammenarbeit 100 verschiedene lufttüchtige Bauteile für die A350, mit insgesamt rund 26.000 installierten Teilen in der weltweiten Flotte. Im selben Jahr erhielt Materialise die Qualifizierung für den 3D-Druck von SLS-Teilen für Airbus. Bis heute hat Materialise über 500.000 Luft- und Raumfahrtbauteile im 3D-Druckverfahren gefertigt, darunter mehr als 4.000 zertifizierte Komponenten.