Revolusjon innen luftfart: mot en miljøvennlig fremtid med 3D-utskrift!

Revolusjon innen luftfart: mot en miljøvennlig fremtid med 3D-utskrift!

Den 4. juli 2025 fant et viktig statusmøte for prosjektdeltakerne sted som en del av LuFo luftfartsforskningsprogram med tittelen “FAST”. Prosjektet er fra Det føderale departementet for økonomiske saker og klimabeskyttelse og har det ambisiøse målet om å sette nye standarder for miljøvennlig luftfart. Fokuset er på utvikling av raske, digitalt nettverksbaserte produksjonsprosesser for hybrid-elektriske drivsystemer.

Konsortiet ledes av Rolls-Royce Germany, som koordinerer samarbeidet med ulike industri- og forskningspartnere. Et enestående element i prosjektet er forskning ved Hybrid Manufacturing Department (FHF) ved BTU Cottbus-Senftenberg, hvor akselerert produksjon av titankomponenter (Ti-6Al-4V) ved bruk av Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) undersøkes. Utviklingssyklusen bør forkortes betydelig uten at det går på bekostning av kvalitet og driftssikkerhet.

Innovasjoner gjennom additiv produksjon

Utfordringene luftfartsindustrien står overfor krever innovative tilnærminger. De Additive Layer Manufacturing (ALM) spiller en sentral rolle ved å smelte pulver i lag. Denne teknologien gir maksimal materialutnyttelse samtidig som avfall minimeres. Sammenlignet med tradisjonelle metoder som støping, lar ALM den ønskede strukturen lages direkte, og optimaliserer utformingen av komponentene.

Et bemerkelsesverdig eksempel er Trent XWB-97-motoren, som inkluderer de største motorkomponentene som noensinne er 3D-printet. Disse ble vellykket testet i en testflyging og understreker allsidigheten til additiv produksjon innen luftfart.

FAST-prosjektet gjør også bemerkelsesverdige fremskritt innen prosessoptimalisering. L-PBF-prosessen ble akselerert med 270 %, noe som resulterte i en betydelig reduksjon i energien som kreves for materialbehandling. Valideringen av mekaniske egenskaper og overflatekvalitet for luftfartsgodkjenning har høyeste prioritet.

Miljøvennlig design av luftfart

En annen byggestein for fremtidens luftfart er dette grønn design, som er drevet av strenge politiske klimavernmål. Lettvektskonstruksjon og bruk av nye høyytelsesmaterialer spiller en avgjørende rolle her. Spesielt LPBF-prosessen muliggjør produksjon av komplekse, høystyrke og lette komponenter for luftfart og er i fokus for Fraunhofer ILTs TIRIKA-forskningsinitiativ, finansiert av det føderale departementet for økonomiske saker og klimabeskyttelse.

Bruk av hydrogen som utslippsfri energikilde arbeides intenst med. Ved å bruke spesialpulver i samarbeid med materialprodusenter kan det skapes nye, komplekse geometrier og funksjonelle strukturer som ikke kan implementeres ved bruk av konvensjonelle prosesser. Nøyaktig sensorteknologi oppdager artefakter opptil 0,4 millimeter i pulverbedet, noe som reduserer tidkrevende nedstrømstester og øker produksjonseffektiviteten.

Prosjektet har en total varighet på fire år og varer frem til august 2026. I løpet av denne tiden skal de sentrale resultatene demonstreres og utdypes ved hjelp av realistiske funksjonelle prototyper. Felix Jensch, stipendiat ved FHF, ble tildelt PhD Sustainability Bursary Award 2025 for sine bemerkelsesverdige bidrag til FAST-prosjektet, presentert 14. mai 2025 i Derby, Storbritannia.

Prisen fremhever nyskapende utvikling innen ingeniørfag som gagner miljøet. FAST-prosjektet viser at luftfartsindustrien er på vei til å lykkes med å implementere mer miljøvennlige løsninger gjennom moderne produksjonsteknologier.