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Laserschweißen generiert Ersatzteile für die Luftfahrt

 

14. Dez 2018 - 15:47 Uhr


Technik

Laserschweißen generiert Ersatzteile für die Luftfahrt

Ruag will in einem Gemeinschaftsprojekt mit dem Innovative Manufacturing Cooperative Research Centre (IMCRC) und dem Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) mit Laser-Schweißverfahren Ersatzteile aus Stahl und Titan herstellen.


Das Laser-Auftragschweissverfahren (Laser Metal Deposition, LMD) ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem Metallpulver durch einen Laserstrahl in einer präzisen Netzstruktur auf einer Oberfläche aufgetragen und gleichzeitig verschmolzen wird. Gemeinsam mit australischen Forschern untersucht Ruag Australia, ob Flugzeugreparaturen so mithilfe von Laser-Auftragschweissverfahren – einer Art 3D-Druckverfahren – schneller und kostengünstiger durchgeführt werden können.


Teile stärker als das Original


"Es handelt sich im Grunde genommen um ein Hightech-Schweissverfahren, bei dem wir Metallteile Schicht für Schicht herstellen oder reparieren", erklärt Professor Milan Brandt von RMIT, der Leiter des Forschungsteams. Die Verbindung, die dabei entsteht, ist extrem stark. Deshalb eignet sich der Prozess sowohl zur Fertigung von Ersatzteilen als auch für die Reparatur vorhandener Teile, die dann ebenso stark sind wie das Original – in einigen Fällen sogar stärker. Das Konzept, so Brandt weiter, habe sich bereits bewährt, und die Aussichten für seine erfolgreiche Weiterentwicklung seien positiv.


Das Forschungsteam ist der Auffassung, dass diese Technologie sowohl für bewährte Flugzeugplattformen wie auch für neuere Systeme, beispielsweise für die Kampfflugzeuge vom Typ F-35, eingesetzt werden kann. In Anbetracht der geschätzten Gesamtkosten für den Ersatz beschädigter Flugzeugteile allein für die australische Luftwaffe von derzeit mehr als 230 Millionen Dollar pro Jahr, hätte die Umstellung auf vor Ort, im additiven Verfahren, hergestellte Komponenten erhebliche Auswirkungen. Das Team erwartet, dass die LMD-Technologie zu Kosteneinsparungen in den Bereichen Wartung und Ersatzteilbeschaffung sowie Lager- und Transportkosten führen wird.


Ersatzteile vor Ort generieren


"Strategisch gesehen bedeutet ein Wechsel zur LMD-Technologie weniger Stillstandzeiten durch Reparaturen und eine erhebliche Steigerung der Verfügbarkeit und Einsatzbereitschaft der Flugzeuge", sagt Neil Matthews, Senior Manager of Advanced Technology and Engineering Solutions, Ruag Australia. Matthews ist überzeugt, dass die Technologie das Potenzial hat, die bestehenden Logistikkonzepte in der Verteidigungsindustrie entscheidend zu verändern. Mit der LMD-Technologie könnten Teile zukünftig direkt vor Ort, z.B. auch auf einem Flugzeugträger, gefertigt oder repariert werden: "Anstatt darauf zu warten, dass Ersatzteile aus einem Lager kommen, wird nun eine effektive Lösung vor Ort verfügbar sein".


"Diese Technologie könnte in jeder Branche eingesetzt werden, in der Verschleiss von Metalloberflächen oder der Nachbau von Teilen ein Thema ist. Das aktuelle Projekt konzentriert sich auf Militärflugzeuge, es ist jedoch potenziell auf die Zivilluftfahrt-, Marine-, Bahn-, Bergbau-, sowie Öl- und Gasindustrie übertragbar", erklärt David Chuter, CEO und Managing Director des IMCRC. "Die australische Industrie wird von diesem Projekt erheblich profitieren", so Chuter weiter. Das zweijährige Projekt ist die jüngste in einer Reihe von Kooperationen zwischen Ruag Australia und dem RMIT.


Ruag Australia ist ein bedeutendes industrielles Forschungszentrum für die Entwicklung und Anwendung von Pulverdepositionstechnologien. Ruag konzentriert sich auf die Supersonic Particle Deposition Technologie, (SPD), auch "Cold Spray" genannt, und auf das laserbasierte Auftragschweißen (Laser Assisted Deposition, LAD) für militärische Anwendungen. Diese Technologien erlauben die Wiederherstellung korrodierter oder beschädigter metallischer Komponenten mit geeigneter struktureller Integrität und Funktionalität. Ruag Australia unterhält und betreibt eine feste und eine mobile SPD-Anlage sowie eine feste LAD-Anlage. Das Unternehmen verfügt über die Zulassungen der Flugsicherheitsbehörden DASA 145, EASA 145 und CASA 145.


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