Suche
Mein Konto
Revolutsioon lennunduses: 3D-printimisega keskkonnasõbraliku tuleviku poole!
BTU Cottbus-Senftenberg uurib lennunduse säästvaid tootmistehnoloogiaid LuFo projektis “FAST”, mida rahastab BMWK.
Revolutsioon lennunduses: 3D-printimisega keskkonnasõbraliku tuleviku poole!
4. juulil 2025 toimus LuFo lennundusuuringute programmi raames projektis osalejate oluline staatuskohtumine pealkirjaga “FAST”. Projekt on pärit Föderaalne majandus- ja kliimaministeerium ning selle ambitsioonikas eesmärk on seada uued standardid keskkonnasõbralikule lennundusele. Keskendutakse kiirete, digitaalselt võrku ühendatud tootmisprotsesside arendamisele hübriid-elektriajamisüsteemide jaoks.
Konsortsiumi juhib Rolls-Royce Germany, kes koordineerib koostööd erinevate tööstus- ja teaduspartneritega. Projekti silmapaistvaks elemendiks on BTU Cottbus-Senftenbergi hübriidtootmise osakonna (FHF) uurimistöö, kus uuritakse titaankomponentide (Ti-6Al-4V) kiirendatud tootmist laserpulberkihi sulandamise (L-PBF) abil. Arendustsüklit tuleks oluliselt lühendada, ilma et see kahjustaks kvaliteeti ja tööohutust.
Uuendused lisandite tootmise kaudu
Lennutööstuse ees seisvad väljakutsed nõuavad uuenduslikke lähenemisviise. The Lisakihi tootmine (ALM) mängib keskset rolli pulbrite kihiti sulatamisel. See tehnoloogia võimaldab materjali maksimaalset ärakasutamist, minimeerides samal ajal jäätmeid. Võrreldes traditsiooniliste meetoditega nagu valamine, võimaldab ALM soovitud struktuuri otse luua, optimeerides komponentide disaini.
Märkimisväärne näide on Trent XWB-97 mootor, mis sisaldab suurimaid mootorikomponente, mis kunagi 3D-prinditud. Neid testiti edukalt katselennul ja need rõhutavad lisaainete tootmise mitmekülgsust lennunduses.
Projekt FAST teeb märkimisväärseid edusamme ka protsesside optimeerimise valdkonnas. L-PBF protsessi kiirendati 270%, mille tulemusena vähenes oluliselt materjali töötlemiseks vajalik energia. Mehaaniliste omaduste ja pinnakvaliteedi kinnitamine lennunduse heakskiitmiseks on kõrgeim prioriteet.
Lennunduse keskkonnasõbralik disain
Teine lennunduse tuleviku ehituskivi on see roheline disain, mille taga on ranged poliitilised kliimakaitse eesmärgid. Kerge konstruktsioon ja uute suure jõudlusega materjalide kasutamine mängivad siin üliolulist rolli. Eelkõige võimaldab LPBF-protsess toota lennunduse jaoks keerukaid, ülitugevaid ja kergeid komponente ning on Fraunhofer ILT uurimisalgatuse TIRIKA fookuses, mida rahastab föderaalne majandus- ja kliimakaitseministeerium.
Intensiivselt tegeletakse vesiniku kasutamisega heitmevaba energiaallikana. Kasutades koostöös materjalitootjatega spetsiaalseid pulbreid, saab luua uusi keerukaid geomeetriaid ja funktsionaalseid struktuure, mida tavapäraste protsesside abil realiseerida ei saa. Täpne anduritehnoloogia tuvastab pulbrikihis kuni 0,4-millimeetrised artefaktid, mis vähendab aeganõudvaid allavoolu teste ja suurendab tootmise efektiivsust.
Projekti kogukestus on neli aastat ja see kestab augustini 2026. Selle aja jooksul tuleb keskseid tulemusi demonstreerida ja süvendada realistlike funktsionaalsete prototüüpide abil. FHF-i teadur Felix Jensch pälvis 2025. aasta PhD Sustainability Bursary Award auhinna tema märkimisväärse panuse eest FAST projekti, mis anti üle 14. mail 2025 Ühendkuningriigis Derbys.
Auhinnaga tõstetakse esile uuenduslikke arendusi insenerivaldkonnas, mis toovad kasu keskkonnale. Projekt FAST näitab, et lennundus on teel keskkonnasõbralikumate lahenduste eduka juurutamise poole läbi kaasaegsete tootmistehnoloogiate.