Revolution inom flyget: mot en miljövänlig framtid med 3D-utskrift!

Revolution inom flyget: mot en miljövänlig framtid med 3D-utskrift!

Den 4 juli 2025 ägde ett viktigt statusmöte för projektdeltagarna rum som en del av LuFos flygforskningsprogram med titeln ”FAST”. Projektet är från Federala ministeriet för ekonomi och klimatskydd och har det ambitiösa målet att sätta nya standarder för miljövänligt flyg. Fokus ligger på utvecklingen av snabba, digitalt nätverksanslutna tillverkningsprocesser för hybrid-elektriska drivsystem.

Konsortiet leds av Rolls-Royce Germany, som koordinerar samarbetet med olika industri- och forskningspartners. En framstående del av projektet är forskning vid Hybrid Manufacturing Department (FHF) vid BTU Cottbus-Senftenberg, där den accelererade produktionen av titankomponenter (Ti-6Al-4V) med hjälp av Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) undersöks. Utvecklingscykeln bör avsevärt förkortas utan att kompromissa med kvalitet och driftsäkerhet.

Innovationer genom additiv tillverkning

De utmaningar som flygindustrin står inför kräver innovativa tillvägagångssätt. De Additive Layer Manufacturing (ALM) spelar en central roll genom att smälta pulver i lager. Denna teknik möjliggör maximalt materialutnyttjande samtidigt som avfallet minimeras. Jämfört med traditionella metoder som gjutning tillåter ALM att den önskade strukturen skapas direkt, vilket optimerar utformningen av komponenter.

Ett anmärkningsvärt exempel är Trent XWB-97-motorn, som inkluderar de största motorkomponenterna någonsin 3D-utskrivna. Dessa testades framgångsrikt under en testflygning och understryker mångsidigheten hos additiv tillverkning inom flyget.

FAST-projektet gör också betydande framsteg inom området processoptimering. L-PBF-processen accelererades med 270 %, vilket resulterade i en betydande minskning av energin som krävs för materialbearbetning. Valideringen av mekaniska egenskaper och ytkvalitet för flyggodkännande har högsta prioritet.

Miljövänlig design av flyg

En annan byggsten för framtidens flyg är detta grön design, som drivs av strikta politiska klimatskyddsmål. Lättviktskonstruktion och användning av nya högpresterande material spelar här en avgörande roll. LPBF-processen i synnerhet möjliggör produktion av komplexa, höghållfasta och lätta komponenter för flyget och är i fokus för Fraunhofer ILT:s forskningsinitiativ TIRIKA, finansierat av det federala ministeriet för ekonomi och klimatskydd.

Användningen av väte som en utsläppsfri energikälla eftersträvas intensivt. Genom att använda specialpulver i samarbete med materialtillverkare kan nya, komplexa geometrier och funktionella strukturer skapas som inte kan implementeras med konventionella processer. Exakt sensorteknologi upptäcker artefakter upp till 0,4 millimeter i pulverbädden, vilket minskar tidskrävande nedströmstester och ökar produktionseffektiviteten.

Projektet har en total varaktighet på fyra år och pågår till augusti 2026. Under denna tid ska de centrala resultaten demonstreras och fördjupas med hjälp av realistiska funktionella prototyper. Felix Jensch, en forskare vid FHF, tilldelades PhD Sustainability Bursary Award 2025 för sina anmärkningsvärda bidrag till FAST-projektet, som presenterades den 14 maj 2025 i Derby, Storbritannien.

Priset lyfter fram innovativ utveckling inom teknik som gynnar miljön. FAST-projektet visar att flygindustrin är på väg att framgångsrikt implementera mer miljövänliga lösningar genom modern tillverkningsteknik.