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Flugzeuge werden dank 3-D-gedruckter Teile leichter
Der seit fast zwei Jahrzehnten bestehende Metall-3D-Druck setzt sich endlich als echte Massenfertigungstechnologie durch: Der Verkauf von Maschinen zum Drucken von Metallgegenständen ist rasant gestiegen, da sich die Hersteller, insbesondere in der Luft- und Raumfahrtindustrie, darauf einstellen kommerzielle Produktion von additiv gefertigten Teilen, die sie seit Jahren entwickeln (siehe 10 Breakthrough Technologies 2013: Additive Manufacturing ).
Das ist gem Terry Wohler , ein Branchenanalyst und Berater, der eine veröffentlicht jährliches Volumen von vielen als die maßgebliche Analysequelle für die additive Fertigungsindustrie angesehen. Laut Wohlers haben Unternehmen im vergangenen Jahr 808 Maschinen gekauft, die in der Lage sind, Metallteile Schicht für Schicht zu bauen, gegenüber 550 im Jahr 2014 und 353 im Jahr 2013. Das jährliche Umsatzwachstum von Hunderten von Einheiten mag klein erscheinen, aber diese Maschinen kosten jeweils Hunderttausende bis zu einer Million Dollar.
GE hat mit der kommerziellen Produktion dieser 3-D-gedruckten Kraftstoffdüse begonnen und plant schließlich die Produktion von 30.000 pro Jahr.
Hersteller von Dentalgeräten und orthopädischen Implantaten gehörten zu den ersten, die mit dem 3D-Druck von Metallprodukten begannen; Sie produzieren die Dinge seit einigen Jahren auf diese Weise. Aber der Eintritt der Luft- und Raumfahrtindustrie hat das Potenzial, die additive Metallfertigung zu einem viel größeren Geschäft zu machen.
Mehrere 3-D-gedruckte Teile, die von GE, Airbus und anderen entwickelt wurden, sind entweder marktreif oder kurz davor. Tatsächlich nutzt GE die Technologie bereits, um zwei komplizierte Strahltriebwerkskomponenten herzustellen – eine Treibstoffdüse und eine Vorrichtung zur Unterbringung von Temperatursensoren – sowie Teile für ein Turboprop-Triebwerk. Und Unternehmen entwickeln hinter den Kulissen zahlreiche weitere Teile für Flugzeuge, Satelliten und Raketen.
Die industrielle additive Fertigung umfasst im Allgemeinen eine intensive Wärmequelle, entweder einen Laser oder einen Elektronenstrahl, der Metallpulver Schicht für Schicht gemäß computergesteuerten Anweisungen schmilzt und Teile aufbaut, während sich das Metall verfestigt. Die Technologie ist besonders nützlich, um komplizierte Komponenten in relativ kleinen Stückzahlen herzustellen, da die Entwicklung der Werkzeuge zu ihrer Herstellung sehr teuer sein kann.
Ein Behälter für einen Temperatursensor von GE war das erste 3-D-gedruckte Metallteil, das die Zulassung der Federal Aviation Administration erhielt.
Die herkömmliche Version der 3-D-gedruckten Zapfpistole von GE besteht aus 18 Einzelteilen, die zusammengeschweißt werden müssen. Die neue Version ist nur ein einzelner Teil, und das ist sie 25 Prozent leichter , was dazu beitragen wird, die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen. Es gibt 19 solcher Düsen in einem neuen Strahltriebwerk, das GE entwickelt, für das das Unternehmen 10.000 Bestellungen hat, und das Unternehmen plant, die Technologie einzusetzen, um jährlich 30.000 dieser Düsen herzustellen.