Mittels Gussmodellen aus dem 3D-Druckerzu Flugzeugtüren der Zukunft

voxeljet ermöglicht schnellen, kostengünstigen und flexiblen Feinguss bei französischen Luftfahrtzulieferer Sogeclair. Sogeclair hat einen Weg gefunden, beim Bau von Flugzeugtüren 30 Prozent Gewicht zu sparen.

Der französische Luftfahrtzulieferer setzt beim altbewährten Feinguss auf 3D-gedruckte PMMA-Modelle von voxeljet. Sie erlauben neue Freiheiten im Leichtbau-Design und lassen sich schnell und kostengünstig herstellen. Zu bestaunen war die Flugzeugtür der Zukunft erstmals auf der Pariser Luftfahrtshow 2017.

3D gedruckte Flugzeugtüre von voxeljet

Um Flugzeuge treibstoffsparsamer zu machen, fordern immer mehr Hersteller von ihren Zulieferern Leichtbauteile. Ein Lösungsansatz: 3D-Drucker, mit denen sich direkt aluminium- und titanlasergesinterte Bauteile mit neuartigen, materialsparenden Geometrien realisieren lassen. Das Manko: Die gefertigten Bauteile sind vergleichsweise teuer und eignen sich bislang nur für die Produktion kleiner Bauteile. Wie steht es aber um größere Bauteile wie Flugzeugtüren?

Auch Feinste Strukturen lassen sich präzise drucken

voxeljet nutzt die CAD-Datei der Flugzeugtür als Input für das 3D-Drucksystem. Dieses trägt einen Acrylkunststoff namens Polymethylmethacrylat (PMMA) in Pulverform auf das Baufeld auf – in 150 Mikrometer dünnen Schichten. Der Druckkopf fährt anschließend über das Baufeld und verklebt dem digitalen Bauplan entsprechend punktuell das PMMA. Anschließend folgt eine frische Pulverschicht. Schicht für Schicht entsteht so das Feingussmodell, das qualitativ besser abschneidet als Testdrucke der Konkurrenz.

Ist das PMMA-Modell fertig gedruckt, wird dieses mit einem heißen Wachs infiltriert, um die Oberflächen zu versiegeln. Der nächste Arbeitsschritt erfolgt in der Gießerei. Mitarbeiter versehen das gedruckte Modell mit Keramikschichten und schmelzen das Modell in einem Ofen aus. Übrig bleibt eine Gussform aus Keramik, die anschließend mit flüssigem Aluminium gefüllt wird. Ist das Metall ausgehärtet, schlagen Mitarbeiter die Keramikschicht ab und legen die fertige Flugzeugtür frei.

„Im Vergleich zu anderen additiv verarbeitbaren Materialien, wie beispielsweise Flüssigharzen in der Stereolithografie lässt sich das PMMA hervorragend ausbrennen. Grund hierfür ist vor allem der negative Ausdehnungskoeffizient unseres Pulvermaterials, was keinerlei Schalenbrüche beim Ausbrennen des dünnwandigen Modells mit sich brachte“, sagt Thierry Herrero, Managing Director voxeljet West Europe
voxeljet AG

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