SAMT64

Die Kombi macht’s!

Spanten, Beschläge oder Strukturbauteile zwischen Rumpf und Flügel – solche Teile kommen tausendfach in jedem Flugzeug vor. Bislang werden sie in der Regel geschmiedet. Das nordrhein-westfälische Unternehmen OTTO FUCHS will die Produktion künftig um 3-D-Fertigungsmethoden ergänzen. So können die Vorteile beider Verfahren genutzt werden. Das senkt Kosten, beschleunigt die Produktion und reduziert den Materialeinsatz.

Beide Verfahren haben Vor- und Nachteile. So ist das Gesenkschmieden für hohe Stückzahlen schnell und kostengünstig, für kleinere Fertigungsserien hingegen aufwändig und teuer. Auch, weil auf diese Weise manche Bauteile nur mit hohem Materialüberschuss hergestellt werden können. So müssen sehr flache Teile oder schmale, hohe Rippen beispielsweise zunächst deutlich dicker geschmiedet und der Überschuss anschließend zerspant werden. Der 3-D-Druck hingegen ist ideal für Prototypen und kleine Stückzahlen. Mit der höheren Gestaltungsfreiheit und der damit verbundenen Möglichkeit zur endkonturnahen Formgebung ist der Materialverbrauch mitunter bis zu zwei Drittel niedriger. Die Verfahren könnten sich ideal ergänzen.

3-D-Druck dort, wo es von Vorteil ist

In diesem Sinne erforscht OTTO FUCHS im mehrjährigen Forschungsprojekt SAMT64, inwieweit Bauteile in einem kombinierten Verfahren von Gesenkschmieden und 3-D-Druck tatsächlich hergestellt werden können. Auch für die erwähnten Strukturbauteile wäre das Verfahren von erheblichem Vorteil. Die Bauteile unterscheiden sich teils nur in Details, etwa durch eine Rechts- oder Linksausrichtung oder einen kleinen Größenunterschied. Die Idee: Eine Art Grundelement in großen Stückzahlen schmieden und die mitunter komplexen oder variantenreichen Details anschließend additiv aufbringen. Zudem könnten so in einem Bauteil unterschiedliche Eigenschaftsprofile realisiert werden, die ganz auf die Anwendung abgestimmt sind.

Erfolgreicher Abschluss in Sichtweite

In einem ersten Schritt konnte das Projekt seit 2018 belegen, dass das kombinierte Verfahren technisch machbar ist und auch für die Anforderungen in der Luftfahrt funktioniert. Aktuell prüfen die Forscher, für welche Bauteile sich das Verfahren tatsächlich wirtschaftlich lohnt. OTTO FUCHS leitet das Projekt, an dem auch das Fraunhofer ILT, der Verein Access e.V. sowie der Lehrstuhl für Konstruktion und Fertigung der BTU Cottbus beteiligt sind.

Das Projekt wurde erfolgreich im Dezember 2021 abgeschlossen.