Fit für die Zukunft

Das neue Additive Manufacturing Center

Lufthansa Technik hat ein neues Zentrum für additive Fertigung (Additive Manufacturing Center) unter der Leitung der Geschäftsbereiche Triebwerke und Komponenten eingerichtet. Das AM Center dient als Kooperationszentrum, um die bisher geschaffenen  Kompetenzen und Erfahrungen der Lufthansa Technik mit der additiven Fertigung zu bündeln und auszubauen.

Die additive Fertigung, bei der dreidimensionale Bauteile durch den Aufbau einzelner Materialschichten hergestellt werden, wird oft auch 3D-Druck genannt. Der Prozess schafft vielfältige und einzigartige Möglichkeiten des Designs und der Produktion. Neben der konkurrenzlosen Gestaltungsfreiheit erlaubt die additive Fertigung auch die sehr schnelle Produktion einzelner Teile – ein großer Vorteil, wenn Prototypen oder Einzelstücke für Werkzeuge oder Bauteile für Flugzeuge hergestellt werden müssen. In der sehr gewichtssensiblen Welt der Flugzeuge, in der jedes Gramm zählt, ist das geringe Gewicht von Bauteilen aus der additiven Fertigung ein weiterer entscheidender Vorteil. 

  • 2018 AMC Expansion Tool
    Die Expandierbacke für die Brennkammer der Liner Reparatur wurde auf dem Metall-Drucker im ZAL gefertigt.
  • 2018 AMC Fitcheck Prototype
    Ein Fit-Check-Prototyp einer Kühlkörpereinheit für das Produkt TIOS 2.0

Reproduzierbare Prozesse und Standards

Die grundsätzliche Verfügbarkeit einer neuen Technologie ist eine Sache, ihr Transfer in die stark regulierte Welt der kommerziellen Luftfahrt und Flugzeuginstandhaltung eine ganz andere. Lufthansa Technik hat das AM Center Anfang 2018 eingerichtet. Ein Team aus Lufthansa Technik-Experten und AM-Spezialisten von Partnern aus der Industrie entwickelt hier Strategien, um die Einführung dieser Technologie zu unterstützen.

Dr. Aenne Köster leitet das AM Center. Sie erklärt: „Es haben schon fast alle Geschäftsbereiche von Lufthansa Technik umfangreiche Erfahrungen in diesem Gebiet gesammelt. Das neue AM Center ist nun die Drehscheibe, wo alle Erfahrungen und Fähigkeiten, die Lufthansa Technik bereits mit additiver Fertigung erworben hat, zusammengeführt und weiter ausgebaut werden. Ziel ist es, den Reifegrad der Technologien zu erhöhen und neue Produkte zu entwickeln, die für die Produktion geeignet sind."

Für Lufthansa Technik als Instandhaltungsunternehmen liegt ein Hauptaugenmerk dabei logischerweise auf der Entwicklung neuer Reparaturverfahren. Die große Herausforderung dabei ist, dass die entsprechenden Standards der Luftfahrtindustrie noch sehr rudimentär oder in der Entwicklung sind. Darüber hinaus unterscheiden sich die Ziele der Beteiligten – Hersteller und Instandhaltungsunternehmen – stark. Ein Beispiel aus einer großen Anzahl der laufenden Forschungsprojekte ist die Kooperation mit Oerlikon. Sie soll das Verständnis von der Wiederholgenauigkeit von Prozessen erhöhen, einem zentralen Element bei der Industrialisierung und Zertifizierung. Dafür werden repräsentative Bauteilgeometrien auf identischen Druckern an drei Standorten gedruckt; einer davon ist Hamburg. Durch den Einsatz von drei Druckern an drei Standorten können alle Parameter, die die Herstellung eines Teiles mit additiver Fertigung beeinflussen, besser untersucht werden. Das Ziel dieses Dreifach-Tests ist, die Prozesstoleranz einzuschränken und Methoden und Standards zu etablieren, welche die gewünschte Qualität mit der notwendigen Sicherheit gewährleisten.

Reparatur von Triebwerkskomponenten

Stark beanspruchte Triebwerkskomponenten, vor allem aus Nickel-Basis-Legierungen, sind von besonderem Interesse für das AM-Entwicklungsteam. Lufthansa Technik hat auf diesem Gebiet bereits große Fortschritte gemacht. Seit kurzem ist der Instandhalter eines der wenigen Unternehmen, die eine sogenannte „Powder Bed Fusion Hybrid Batch"-Reparatur durchführen können – ein AM-Prozess, bei dem ein beschädigtes Teil, zum Beispiel eine Triebwerksschaufel, repariert wird, indem fehlendes Material ersetzt wird. Es versteht sich von selbst, dass solch ein Prozess nicht nur bei der Einspannung des Werkstücks die Einhaltung extrem enger Toleranzen fordert.

Die Zukunft gestalten

Die additive Fertigung bietet nicht nur bei der Produktion neuer Bauteilen und Ersatzteile viele Möglichkeiten, sondern auch in den Bereichen Vorrichtungsbau und Reparaturentwicklung. Im AM Center wird Lufthansa Technik alle internen Aktivitäten sowie das externe Netzwerk an Partnern und Zulieferern zentral verwalten und so große Synergieeffekte erzielen. Dadurch stellt sich das Unternehmen technologisch auf eine Stufe mit der Herstellern, um – zusammen mit seinen Partnern – die Zukunft zu gestalten.