Am 5. Dezember 2016 startete der Arbeitskreis „Werkstofftechnik“ des VDI Hamburger Bezirksverein e.V. unter der Leitung von Dr. Rolf Janßen eine Vortragsreihe zum Thema „Additive Fertigungsverfahren“ im ZAL-TechCenter. Additive Fertigungsverfahren gewinnen in der industriellen Produktion zunehmend an Relevanz und haben schon in der Luftfahrtindustrie erste Anwendungsgebiete gefunden. Das Verfahren des 3D-Druckens wird sowohl für Kunststoffe als auch für metallische Werkstoffe unter anderem am Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung (ZAL) weiter entwickelt. Dort werden auch neue Anwendungsgebiete speziell in dieser Branche untersucht. Daher lag es nahe, ins ZAL-TechCenter einzuladen und das Zukunftsthema „Additive Fertigung“ anhand von Praxisbeispielen vorzustellen.

Benjamin Diehl, Projektmanager bei der SFS intec GmbH, eröffnete die Veranstaltung mit seinem Vortag „SFS intec goes 3D – Chancen und Herausforderungen der additiven Fertigung in der Luftfahrt am Beispiel des FDM-Verfahrens“. Auf eine kurze Vorstellung des Unternehmens SFS intec, einem weltweit tätigen Entwicklungs- und Herstellpartner für Befestigungslösungen sowie deren heutiger Produktwelt, folgte die Erläuterung des FDM- Verfahrens (Fused Deposition Modeling). Neben der Prozessbeschreibung, den Bauteileigenschaften und den gestalterischen Möglichkeiten wurde auch auf Anwendungsbeispiele in der Luftfahrt eingegangen. Die Chancen und Herausforderung im Hinblick auf das Verfahren wurden dargestellt und anhand eines Praxisbeispiels veranschaulicht.

FDM – Praktische Anwendung
(Bild: ©SFS intec GmbH)

Dr. Jens Telgkamp, Projektleiter bei Airbus Operations GmbH, referierte über „Additive Manufacturing Research @ Airbus“ und gab einen Überblick über die Airbus-Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet der additiven Fertigungsverfahren bei polymeren und metallischen Bauteilen. Telgkamp stellte spezielle Designkonzepte und die damit verbundenen Zulassungsprozesse vor. Anhand erster Anwendungsbeispiele zeigte er zudem die Vorteile der Additiven Fertigung gegenüber konventionell hergestellten Komponenten auf. Bereits heute werden bei Airbus kleine und mittelgroße Bauteile nach bionischem Design gedruckt und erlauben dadurch bemerkenswerte Gewichtseinsparungen im Flugzeugbau.

Simon Feicks, Experte für industriellen 3D-Druck bei Lufthansa Technik AG, hat „Additive Fertigung im MRO Betrieb Lufthansa Technik“ vorgestellt. Lufthansa Technik AG untersucht die 3D-Drucktechnologie nicht nur für die Herstellung metallischer Ersatzteile, sondern auch zur Reparatur beschädigter Bauteile. Dabei werden verschlissene oder defekte Bereiche entfernt und anschließend im 3D-Drucker neu aufgebaut. Eine der Herausforderungen sieht  Feicks auch bei der Zertifizierung und der luftrechtlichen Zulassung gedruckter Komponenten. Bereits heute werden Werkzeuge zur Bauteilreparatur neu konzipiert, konstruiert und im 3D-Druck umgesetzt. Funktionsintegration und Gewichtsreduktion standen bei dieser Expandierbacke im Fokus. Es war möglich, das Gewicht von 12 kg auf 4,8 kg zu reduzieren und die interne Wabenstruktur zur Schutzgasführung zu nutzen. Bearbeitungszeiten können signifikant reduziert werden. Somit hat diese Technologie bereits heute Einzug in den Arbeitsalltag eines Überholungsbetriebes gehalten.

Vermessung der 3D gedruckten Expandierbacke mittels Streifenlichtprojekten
(Bild: © ZAL/Jaspers)

Im Anschluss an die drei Vorträge gab es die Gelegenheit, die Fertigungsstätten und Forschungslabore im ZAL zu besichtigen. Die Referenten führten die Teilnehmer in Gruppen durch ihre Bereiche und beantworteten direkt die Fragen der Interessenten. Am Ende freuten sich die Veranstalter und die mehr als 40 begeisterten Teilnehmer über die interessanten Aspekte der vorgestellten Einsatzmöglichkeiten der 3D-Drucktechnologie sowie die regen Diskussionen mit den Spezialisten.

Dr.-Ing. Thomas M. Gartner/Dr.-Ing. Rolf Janßen
VDI Hamburg
17.02.2017

(Titelbild: ©maxview)