Ein europäisches Konsortium unter der Leitung von GE Aerospace Advanced Technology (GE AAT) München hat eines der bisher größten 3D-gedruckten Metallteile für die Luft- und Raumfahrt vorgestellt und erhebliche Kosten-, Gewichts- und Zeiteinsparungen demonstriert.
Das auf einer GE Additive-Anlage aus der Nickellegierung 718 hergestellte Integrated Turbine Centre Frame (TCF)-Gehäuse hat einen Durchmesser von einem Meter. Damit ist es eines der größten additiv gefertigten Teile für die Luft- und Raumfahrt, die mit dem Direct Metal Laser Melting (DMLM)-Verfahren hergestellt wurden.
Fast sechs Jahre dauerten Entwicklung und Herstellung des Bauteils; sie sind Teil des von der Europäischen Kommission und der europäischen Luft- und Raumfahrtindustrie finanzierten Programms Clean Sky 2. Clean Sky 2 ist eine wichtige laufende Forschungsinitiative zur Entwicklung von treibstoffeffizienteren Luftverkehrstechnologien für den frühestmöglichen Einsatz. Mitglieder des an der Entwicklung beteiligten Konsortiums sind neben GE AAT die Technische Universität Hamburg-Harburg (TUHH), die Technische Universität Dresden (TUD) und das Technologieunternehmen Autodesk.
Mehr als 150 Einzelteilen zu einem einteiligen Design zusammengefasst
Das TCF-Gehäuse ist eines der größten additiv gefertigten Teile für die Luft- und Raumfahrtindustrie. Es ist für Schmalrumpf-Triebwerke konzipiert, bei denen das Teil einen Durchmesser von etwa einem Meter oder mehr hat. Diese einteilige Konstruktionslösung zur Herstellung dieser Art von großformatigen Triebwerksteilen mit geringeren Kosten, geringerem Gewicht und kürzeren Fertigungszeiten bietet einen Wettbewerbsvorteil.
„Wir wollten das Gewicht des Teils um 25 % reduzieren, aber auch die Druckverluste des sekundären Luftstroms verbessern sowie die Anzahl der Teile stark reduzieren, um die Wartung zu verbessern”, so Dr. Günter Wilfert, Technologie- und Betriebsleiter von GE AAT München.
Am Ende sei das Gewicht um etwa 30 Prozent reduziert worden. Das Team habe auch die Fertigungszeit von neun Monaten auf zweieinhalb Monate, also um etwa 75 Prozent gekürzt. Mehr als 150 Einzelteile, aus denen ein herkömmliches Turbinenzwischengehäuse besteht, sind laut Dr. Wilfert in einem einteiligen Design zusammengefasst.