Revolution inden for luftfart: mod en miljøvenlig fremtid med 3D-print!

Revolution inden for luftfart: mod en miljøvenlig fremtid med 3D-print!

Den 4. juli 2025 fandt et vigtigt statusmøde for projektdeltagerne sted som en del af LuFo-luftfartsforskningsprogrammet med titlen "FAST". Projektet er fra Forbundsministeriet for økonomiske anliggender og klimabeskyttelse og har det ambitiøse mål at sætte nye standarder for miljøvenlig luftfart. Fokus er på udvikling af hurtige, digitalt netværksforbundne fremstillingsprocesser til hybrid-elektriske drivsystemer.

Konsortiet ledes af Rolls-Royce Germany, som koordinerer samarbejdet med forskellige industri- og forskningspartnere. Et fremragende element i projektet er forskning ved Hybrid Manufacturing Department (FHF) på BTU Cottbus-Senftenberg, hvor den accelererede produktion af titaniumkomponenter (Ti-6Al-4V) ved hjælp af Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) undersøges. Udviklingscyklussen bør forkortes markant uden at gå på kompromis med kvalitet og driftssikkerhed.

Innovationer gennem additiv fremstilling

De udfordringer, som luftfartsindustrien står over for, kræver innovative tilgange. De Additive Layer Manufacturing (ALM) spiller en central rolle ved at smelte pulvere i lag. Denne teknologi giver mulighed for maksimal materialeudnyttelse og minimerer spild. Sammenlignet med traditionelle metoder såsom støbning, gør ALM det muligt at skabe den ønskede struktur direkte, hvilket optimerer design af komponenter.

Et bemærkelsesværdigt eksempel er Trent XWB-97-motoren, som inkluderer de største motorkomponenter nogensinde 3D-printet. Disse blev testet med succes i en testflyvning og understreger alsidigheden af ​​additiv fremstilling i luftfarten.

FAST-projektet gør også bemærkelsesværdige fremskridt inden for procesoptimering. L-PBF-processen blev accelereret med 270 %, hvilket resulterede i en betydelig reduktion i den energi, der kræves til materialebearbejdning. Valideringen af ​​mekaniske egenskaber og overfladekvalitet til luftfartsgodkendelse har højeste prioritet.

Miljøvenligt design af luftfart

En anden byggesten for fremtidens luftfart er dette grønt design, som er drevet af strenge politiske klimabeskyttelsesmål. Her spiller letvægtskonstruktion og brug af nye højtydende materialer en afgørende rolle. LPBF-processen muliggør især produktionen af ​​komplekse, højstyrke og lette komponenter til luftfart og er i fokus for Fraunhofer ILT's TIRIKA-forskningsinitiativ, finansieret af det føderale ministerium for økonomiske anliggender og klimabeskyttelse.

Brugen af ​​brint som en emissionsfri energikilde forfølges intensivt. Ved at bruge specielle pulvere i samarbejde med materialeproducenter kan der skabes nye, komplekse geometrier og funktionelle strukturer, som ikke kan implementeres ved hjælp af konventionelle processer. Præcis sensorteknologi registrerer artefakter op til 0,4 millimeter i pulverlejet, hvilket reducerer tidskrævende downstream-tests og øger produktionseffektiviteten.

Projektet har en samlet varighed på fire år og løber frem til august 2026. I denne tid skal de centrale resultater demonstreres og uddybes ved hjælp af realistiske funktionelle prototyper. Felix Jensch, en forskningsstipendiat ved FHF, blev tildelt PhD Sustainability Bursary Award 2025 for sine bemærkelsesværdige bidrag til FAST-projektet, der blev uddelt den 14. maj 2025 i Derby, Storbritannien.

Prisen fremhæver innovative udviklinger inden for teknik, der gavner miljøet. FAST-projektet viser, at luftfartsindustrien er på vej til med succes at implementere mere miljøvenlige løsninger gennem moderne fremstillingsteknologier.