Airbus setzt auf 3D-Druck für Kabinen-Interieur
Um- und Nachrüstung eines Flugzeugs sind immer eine zeitkritische Angelegenheit. Sollen neu konstruierte Elemente in die Kabinen integriert werden, müssen bestehende Verkleidungen entweder ausgetauscht oder um Blenden ergänzt werden. Diese Blenden müssen dann innerhalb kürzester Zeit in kleinen Stückzahlen gefertigt werden. Da Airbus enge Zeitpläne einzuhalten hat, suchten sie nach einer intelligenten Lösung für eine schnelle und zuverlässige Fertigung. Sie fanden sie in der zertifizierten Additiven Fertigung von Materialise.
Die Zusammenarbeit von Materialise und Airbus begann bereits vor zwei Jahren, als Materialise mit der additiven Fertigung von Kunststoffteilen für den Airbus A350 XWB beauftragt wurde. Seitdem wurde die Zusammenarbeit immer weiter ausgebaut und um neue Programme und Dienstleistungen erweitert. Hierzu zählt auch der hochinnovative Airbus Cabin Upgrade Service. Dieser Service profitiert maßgeblich von den vielen Vorteilen, die der 3D-Druck bietet: Schnelligkeit, Individualisierbarkeit und Wirtschaftlichkeit auch bei Kleinst-Chargen. Gleichzeitig werden die strengen Qualitätsanforderungen der Luftfahrtbehörden sowie von Airbus und dessen Endkunden eingehalten.
Als Ergebnis der Partnerschaft von Materialise und Airbus werden bereits die ersten 3D-gedruckten Bauteile in den Verkehrsflugzeugen von Airbus verbaut und sind für jeden Fluggast in der Kabine sichtbar: Die Blenden ergänzen die Verkleidung der Gepackfächer.
3D-Druck in der Um- und Nachrüstung: Leichter, schneller, intelligenter
Direkt additiv zu fertigen hat einen zentralen Vorteil für Airbus: die Vorlaufzeit. Kleinserien und individuell angepasste Bauteile lassen sich mit additiver Fertigung wesentlich schneller auf den Markt bringen als mit herkömmlicher Fertigung, da keine Werkzeugherstellung vorab notwendig ist.
Die Gepäckfachblenden zählt zu den allerersten Bauteilen bei Airbus mit bionischer Konstruktion, deren Fertigung zertifiziert wurde. Hier zeigt sich, dass sich die kontinuierlichen Maßnahmen von Airbus zur Gewichtsoptimierung auszahlen. Verglichen mit früheren Konstruktionen, die für herkömmliche Fertigungsmethoden ausgelegt waren, lässt sich bei diesen 3D-gedruckten Blenden eine Gewichtseinsparung um 15 % realisieren. Während für konventionelle Fertigung mit der Komplexität die Kosten steigen, ist dies im 3D-Druck nicht der Fall. Denn auch komplexe interne Strukturen wie Gitter verursachen keine Mehrkosten. Dadurch konnte Airbus eine bionisch konstruierte Leichtbauweise nutzen und letztendlich für die Blenden das optimale Gewicht erreichen.
Die Blende während des 3D-Drucks im FDM-Verfahren bei Materialise
Zertifizierte Additive Fertigung und Qualitätsmanagement im 3D-Druck
Kurze Vorlaufzeiten sind wichtig, doch sie dürfen nicht zur vorrangigen Bedingung für Entscheidungen werden.
Geert Appeltans, Qualitätsmanager bei Materialise, fasst dies so zusammen: „Wir können natürlich extrem kurze Vorlaufzeiten realisieren. Das geht aber nur, weil wir uns auf unser ausgefeiltes Qualitätsmanagementsystem verlassen können. Die Blenden, die wir für Airbus fertigen sind nicht nur 3D-gedruckte Bauteile, sondern das Ergebnis eines umfassenden Qualitätssystems.“
Bei Materialise wird das von Geert Appeltans geleitete Qualitätsmanagementsystem permanent weiterentwickelt und verbessert, damit Schwierigkeiten gar nicht erst auftreten. Ereignet sich doch etwas Unvorhergesehenes, wird die Ursache sofort ausfindig gemacht und behoben, damit es kein zweites Mal passiert. Belegt wird das Qualitätsmanagement des Materialise Certified Additive Manufacturing durch verschiedene Zertifikate: ISO 9001 für die Fertigung, ISO 13485 für Medizingeräte, ISO 14001 für das Umweltmanagement und natürlich die EN9100 und EASA 21.G für die Luft- und Raumfahrt.
„Unser erklärter Anspruch bei Materialise ist es, für Airbus ein zuverlässiger und vertrauenswürdiger Zulieferer im Bereich der additiven Fertigung zu sein.“, erklärt Edouard de Mahieu, Projektmanager bei Materialise. „Deshalb arbeiten wir auch mit ihnen an innovativen Design- und Produktionsprozessen. Hierfür bringen wir einerseits unsere Software-Expertise und andererseits unser Know-how aus der additiven Fertigung ein. Ferner können wir die Airbus-spezifischen Arbeitsprozesse genau bedienen.“
Lackierung und Endbearbeitung
Die Blenden werden additiv gefertigt und dann entsprechend der Kabinenrichtlinien von Airbus lackiert. Hierfür werden ausschließlich von Airbus zugelassene, flammwidrige Materialien verwendet. Da die Blenden in der Kabine sichtbar verbaut sind, müssen sie zusätzlich höchsten ästhetischen Anforderungen genügen. Die 3D-gedruckten Blenden aus dem Materialise Certified Additive Manufacturing und deren zugehörige Nachbearbeitung bestand sämtliche von Airbus für Kabinenverkleidungen vorgeschriebenen Prüfungen.
„Dieses Projekt ist unserer Meinung nach ein besonders gutes Beispiel für unser Certified Additive Manufacturing.“, bemerkt Edouard de Mahieu. „Es verdeutlicht, dass Materialise eine Gesamtlösung bietet, die weit über den reinen 3D-Druck hinausgeht. Hier geht es um stringentes Qualitätsmanagement, wo jede auch noch so kleine Anforderung im Prozess berücksichtigt wird – vom Design bis zur Endbearbeitung.“
Im Rahmen des Airbus Upgrade Service zeigt dieses Projekt, wie Airbus seinen Kunden, den Fluglinien, mit additiver Fertigung sowohl Flexibilität als auch kurze Vorlaufzeiten bieten kann.
Die Additive Fertigung in der Luftfahrt geht jetzt einen Schritt weiter: In die Kabine des Flugzeugs.
Lackierung der Blende
Die fertige nachbearbeitete Blende in der Innenansicht
Detailansicht der Nachbearbeitung
Additive Fertigung in der Luftfahrtindustrie
Gerade die Luft- und Raumfahrtindustrie ist ständig auf der Suche nach leichteren und langlebigeren Komponenten. Dies macht diese Branche zu einem Vorreiter in Sachen modernstem Engineering und zuverlässigster Fertigungstechnologien. Materialise Manufacturing bietet kostengünstige Lösungen für den schnellen Prototypenbau und ermöglicht die Fertigung von sofort einsatzbereiten Komponenten durch unseren zertifizierten Prozess zur Additiven Fertigung, der den Anforderungen von EN 9100 und EASA.21G entspricht.
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