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Deutscher Zukunftspreis 2015

3D-Druck und Radartechnologie nominiert

25. November 2015, 9:31 Uhr | Andrea Gillhuber

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Team 2: 3-D-Druck im zivilen Flugzeugbau – eine Fertigungsrevolution hebt ab

Eine neue Verfahrenstechnik für den zivilen Flugzeugbau entwickelte Team 2. Airbus, LZN Laser Zentrum Nord und Concept Laser gelang es, Bauteile aus Metall mit Hilfe eines 3-D-Druckers herzustellen. Anders als bisher werden die Bauteile nicht aus einem Materialstück herausgearbeitet, sondern Schicht für Schicht aufgebaut. Das reduziert den Material- und Energiebedarf deutlich und gibt Konstrukteuren mehr Gestaltungsfreiheit. Ein weiterer Vorteil des 3-D-Druckverfahrens ist, dass sich Prototypen, Einzelstücke oder auch Kleinserien kostengünstig herstellen lassen.

3-D-Druck im zivilen Flugzeugbau – eine Fertigungsrevolution hebt ab

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Airbus setzt das gemeinsam geschaffene Verfahren erstmals zur Herstellung eines Kabinenhalters aus Titan ein. Er dient dazu, den Crew-Ruheraum an Bord des neuen Langstreckenflugzeugs A350 XWB zu befestigen, und ist seit 2014 im Einsatz. Aibus plant, das sogenannte LaserCUSING auch in Zukunft für die Komponentenherstellung verwenden.

Das nominierte LaserCUSING-Verfahren ermöglicht es, dass im 3-D-Druck auch mechanisch und thermisch hochbelastbare metallische Bauteile produziert werden. Für das Verfahren eignen sich verschiedene Stähle, Edelmetalle sowie Legierungen auf Basis von Titan. Dabei wird das Metall in Pulverform mit einem Faserlaser bestrahlt und dadurch geschmolzen. Beim Abkühlen wird das Metall fest. Der Laser streicht computergesteuert Zeile für Zeile über das Metallpulver und lässt so die gewünschte Form entstehen. Um das komplette Produkt aufzubauen, wird es nach Fertigstellung jeder Schicht um einige Dutzend Mikrometer abgesenkt und danach die nächste Lage aufgebracht. Eine patentierte »stochastische« Ansteuerung stellt sicher, dass sich auch große Bauteile, wie sie im Flugzeugbau benötigt werden, weitgehend spannungsfrei drucken lassen. Das Fertigungsverfahren ist digital.

Das 3-D-Drucken von Metallen ist nicht nur für die Flugzeughersteller interessant, sondern könnte auch in anderen Industrien wie im Fahrzeug-, Maschinen- und Analgenbau sowie in der Medizintechnik konventionelle Fertigungsmethoden ersetzten oder aber auch ergänzen.

Für den Deutschen Zukunftspreis vorgeschlagen wurde das Projekt vom Bundesverband der Deutschen Industrie e.V., kurz: BDI.