Das niederländische Unternehmen Fokker Technologies, das sich inzwischen im Besitz von GKN Aerospace befindet, spezialisiert sich auf die Entwicklung und Fertigung hochgradig technischer Flugzeugsysteme. Der Geschäftsbereich Fokker Elmo konzentriert sich insbesondere auf EWIS (Electrical Wiring Interconnection Systems) und auf Lösungen, mit denen sich die umfangreiche Verkabelung eines Flugzeugs vor und während der Installation übersichtlich und handhabbar gestalten lässt.
Stellen Sie sich vor, Sie müssten hunderte steifer und unnachgiebiger Kabel nach einem sorgfältig geplanten Design bündeln, die vom Heck des Flugzeugs bis ins Cockpit reichen. Ohne die Hilfe der richtigen Produktions-Tools wäre dies nahezu unmöglich. Mit intelligenten, in 3D-Druck gefertigten Montage-Tools kann Fokker Elmo seinen Verlegungsprozess organisieren.
Kabelverdrillrollen: der nicht beachtete Held der Kabelorganisation
Fokker Elmo entwickelt einen Kabelbaum, ein weit verbreitetes Teil in Flugzeugen, um die Kabel in einem Strang zu strukturieren. An manchen Stellen muss der Kabelbaum im Flugzeug flexibel sein, aber das für Lagerung, Transport und Installation zwingend erforderliche Biegen der Kabel ist viel schwieriger als es klingt. Das Verdrillen der steifen Kabel stellt eine große Herausforderung dar. Die Lösung? Eine Verdrillungsrolle, die ein kompaktes Kabelbündel erzeugt, das zusammen verdrillt oder gebogen werden kann. Die Kabel werden über einen Schnappmechanismus in die Rolle eingeführt und verbleiben während der Arbeit sicher in den Nischen der Rolle.
Als Fokker Elmo Kontakt zu Materialise aufnahm, hatte das Unternehmen bereits ein Design für ein Gießverfahren in Polyurethan mit Schnappscharnieren aus Gummi, die im Nachhinein angebracht wurden.
„Das war keine ideale Lösung“, bestätigt Han Suijkerbuijk, Project Engineer bei Fokker Elmo. „Die Montage des Tools war aufwändig und das Endprodukt war schwer und zerbrechlich. Darüber hinaus war es teuer.“
Auf der Suche nach einer leichteren, billigeren Option, wandte sich Fokker Elmo mit der Bitte an Materialise, die Möglichkeit zu untersuchen, die Verdrillungsrolle in 3D-Druck zu fertigen.
Konstruktionsfreiheit für funktionale Verbesserungen
Nach der Untersuchung des Designs von Fokker Elmo erkannte Account Manager Mathieu Cornelis, dass die Erfahrung von Materialise sogar noch verbessern konnte, indem die Vorteile des 3D-Drucks genutzt wurden. Im ursprünglichen Design musste der Schnappmechanismus aus Gummi heruntergedrückt werden, um Kabel freizugeben. In engen Räumen mit wenig Bewegungsfreiheit konnte das ein Problem darstellen.
„Mit 3D-Druck und seinen unendlichen Designmöglichkeiten kann ich einen Schnappmechanismus entwickeln, der in beide Richtungen funktioniert“, so Mathieu. „Und darüber hinaus könnten die Scharniere in das Design integriert werden, um das Teil in einem Durchgang zu erstellen.“ Dadurch ist keine Montage mehr erforderlich, die ein Nachteil des ursprünglichen Teils war.
Anschließend führte das Konstruktionsteam von Materialise eingehende Tests durch, um sicherzustellen, dass die Scharniere in beide Richtungen gut schlossen, sodass die Kabel sicher in den Rillen der Rolle liegen und durch Ziehen freigegeben werden können.
Geringes Gewicht, hohe Funktionalität: der letzte Touch
Nachdem das Design erstellt war, wandte sich das Team dem Punkt zu, der überhaupt er das Interesse von Fokker Elmo an 3D-Druck geweckt hatte: Gewichtoptimierung. Je schwerer die Rolle ist, umso schwieriger würde sie sich drehen lassen. Nachdem Materialise 3-matic eingesetzt wurde, um eine leichte Struktur zu erzeugen, konnte die neue und verbesserte Kabelverdrillungsrolle in die Produktion gehen. So ergab sich eine schlanke, effiziente Kabelverdrillungsrolle, für die keine Montage erforderlich ist und die bei Materialise entsprechend den Farbcodes des jeweiligen Flugzeugs eingefärbt werden kann. Und all das mit großen Kosteneinsparungen.
