3D Drucken jetzt zugelassenes Herstellungsverfahren

[FlyingCream]

Hoi zäme,

 

Wer sich zum Thema Laser Melting und 3D-Druck eine grobe Übersicht verschaffen möchte (Verfahren, Maschinen, Materialien), kann sich hier informieren:

 

Laser Melting

3D-Druck-Technologieübersicht

 

Disclaimer: Ich bin für diese Seiten mitverantwortlich :)

 

Grüsse,

Fabian

[Lausig]

Wow, Ralf, danke für deine sehr ausführliche Antwort! :008:

Als hoffentlich bald drittsemestriger Ingenieurstudent lernt man offenbar im Flightforum viel fachgerechtes, was im ersten Jahr Vorlesungen nicht ansatzweise angesprochen wurde! :D

[Volume]

Jetzt scheint der nächste Schritt beim 3D Drucken gemacht zu sein:

Statt mit einem Laser, will GE nun Metallpulver mit einem Elektronenstrahl aufschmelzen (analog zum Elektronenstrahlschweißen), das Verfahren wurde in Italien entwickelt (da, wo man auch Nudeln 3D druckt...).

So sollen die Turbinenschaufeln des Triebwerks für die 777X aus einem neuartigen Werkstoff gefertigt werden, der signifikant leichter ist, als die heute verwendeten Nickelbasislegierungen, und dabei sogar noch temperaturfester. Das ganze nennt sich EBM, Electron Beam Melting, der "3D Druck mit Doktortitel" heisst dann "additive manufacturing" (in Deutsch: Generative Fertigung, einen Begriff den wir aber wohl getrost vergessen können, da der viel coolere englische Begriff sich wohl durchsetzen wird...)

Bericht auf einer 3D-Druck Seite

Pressemeldung von GE

Es ist schon faszinierend, wie der Fortschritt immer weitergeht, wenn man gerade glaubte das technisch machbare erreicht zu haben.

Damit sind dann wohl deutlich höher drehende Turbinen (geringere Fliehkräfte dank leichterer Schaufeln) und höhere Turbineneintrittstemperaturen möglich (und damit höhere Spitzendrücke). Der nächste große Schritt beim Wirkungsgrad der Triebwerke ist damit wohl in Sichtweite, eine nächste re-Engine Kampagne bestehender Flugzeuge bzw. eine neue Generation sparsamerer Flugzeuge wird dann nicht lange auf sich warten lassen.

 

Gruß

Ralf

[Chipart]

 

Es ist schon faszinierend, wie der Fortschritt immer weitergeht, wenn man gerade glaubte das technisch machbare erreicht zu haben.

 

 

EBM wird zur Herstellung von Hüftprothesen aus Titan schon seit mindestens 5 Jahren (ich denke eher länger aber kann grad nicht nachschauen) angewendet. 

Die Herstellungstechnologie ist also bei weitem nicht neu - so wie insgesamt Schichtschmelzen oder Schichtsintern schon relativ etablierte Fertigungsverfahren seit vielen Jahren sind. Erst jetzt, wo aus den USA der "3D-Printing-Hype" kommt, gilt das plötzlich als cool....

 

Florian

[Hotas]

Danke Ralf für deinen ausführlichen, lehrreichen Beitrag! Hochinteressant, und vor allem weit über die klassichen GFK/CFK-Marketingphrasen hinausgehend.

[Volume]

 

 Erst jetzt, wo aus den USA der "3D-Printing-Hype" kommt, gilt das plötzlich als cool....

Das interessante neue ist, dass EBM / additive manufacturing inzwischen nicht nur geeignet ist, gleichwertige Teile viel billiger und flexibler zu produzieren (ich denke bei der Hüfte geht es darum, sie individuell nach Röntgenbild anzufertigen), sondern Bauteile zu erzeugen die bislang nicht möglich waren und völlig neue Möglichkeiten eröffnen, und das in einer sicherheitstechnisch hochkritischen Anwendung wie einer Turbinenschaufel, deren Versagen spontan Hunderte von Menschenleben kosten kann. 

 

Ansonsten halte ich viele der 3D-Druck-Diskussionen in der Tat für völlig überbewertet. Man bereitet halt den Boden für einen neuen Markt in der Unterhaltungselektronik... Bald braucht jeder einen 3D Drucker, so wie man ohne Smartphone nicht mehr überleben kann.

 

Gruß

Ralf

[FlyingCream]

Spannendes Thema!

 

Bei den Hüftprotesen geht es u.a. darum, die Oberfläche so zu gestalten, dass diese besser mit dem Knochen verwachsen kann (individuelle Porengrösse, Porengeometrie, Dichte etc). Details gibts direkt vom Hersteller der Maschine, bei Arcam.

 

Bei EBM selbst wird das Material aber nicht "aufgeschmolzen" sondern ein Pulverbett wird Schicht für Schicht mit dem Elektronenstrahl verschmolzen. Unsere Grafik zu Elektronenstrahlschmelzen zeigt dies in vereinfachter Darstellung. Aufschmelzen via Laserstrahl gibt es auch, ist aber relativ neu und wenig verbreitet.

 

Grüsse,

Fabian

[FlyingCream]

Zum letzten Satz noch ein Nachtrag: Diese Maschine von DMG Mori macht die additive Fertigung in Metall mit Aufschmelzen direkt via Laserstrahl in Kombination mit CNC Fräsen:

 

https://www.youtube.com/watch?v=s9IdZ2pI5dA

 

Grüsse,

Fabian

[Volume]

Airbus will (z.B. laut Augsburger Algemeiner) den 3D Druck erheblich ausweiten.

Das wird auch auf die gesamte Fertigung erhebliche Auswirkungen haben, Airbus plant viel mehr Bauteile nun im Haus zu fertigen, und damit die im Konzern verbleibende Wertschöpfung deutlich erhöhen.

Ich bin gespannt, wann die Technologie so erschwinglich sein wird, dass man in größeren Wartungsbetrieben entsprechende Drucker vorhalten, und Ersatzteile "aus dem Netz runterladen" und vor Ort produzieren kann. Der nächste logische Schritt wäre dann die 3D-Druck-Reparatur, beschädigten Bereich aus einem Bauteil rausschneiden, Bauteil in Drucker legen und den betroffenen Bereich und einfach neudrucken...

 

Das wird auch eine gewaltige Herausforderung "Bogus Parts", also gefälschte Ersatzteile zu verhindern.

 

Gruß

Ralf

[DaMane]

...........

 

Das wird auch eine gewaltige Herausforderung "Bogus Parts", also gefälschte Ersatzteile zu verhindern.

 

Gruß

Ralf

Wozu fälschen? Wenn ich an die Original-Datei komme, kann ich auch das Originalteil drucken B)

 

Gruß

Manfred

[AirBuss]

Wozu fälschen? Wenn ich an die Original-Datei komme, kann ich auch das Originalteil drucken B)

 

Gruß

Manfred

 

Wenn es so einfach wäre. 

 

Wir drucken recht viel in 3D im medizinischen Bereich. Du glaubst gar nicht, was für Einflussfaktoren das Resultat beeinträchtigen.

Nach jeder Anpassung an der Maschine muss das Endprodukt wieder neu nach den Materialeigenschaften überprüft und verifiziert werden.

 

Aber es wird wohl dann auch immer schwieriger werden Kopien vom Orginal zu unterscheiden, was natürlich ein recht grosses Risiko mit sich zieht.

 

Gruss

Sebastian

[kruser]

Zufällig in dieses Thema gekommen:

Airbus experimentiert mit einem 3D-Drucker von ca. 20x30m !!  (genaue Arbeitsfläche habe ich nicht mehr im Memory sry, Angaben letztes Jahr erhalten) Man will offenbar künftig auch sehr grosse Teile so herstellen (Flugzeugzelle? ganze Leitwerke?) 

Blicke freudig, erwartend in die Zukunft..  

 

Gruss aus dem Ticino

Jens

[Volume]

Der Fortschritt ist nicht aufzuhalten...

Liebherr hat erstmals Gehäuse von Aktuatoren der Primärsteuerung (Spoiler, Seitenruder) für Airbus aus Titan 3D-gedruckt.

Während Aluminium offenbar noch sehr problematisch ist, scheint es mit Titan gut zu funktionieren, bis zu 35% Gewichtseinsparung durch eine optimierte Gestaltung komplexer Bauteile ist offenbar möglich. Gerade im Hydraulikbereich, wo viele Teile Kanäle (traditionell Bohrungen...) besitzen, kann man viel flexibler konstruieren, wenn diese praktisch beliebig angeordnet werden können.

 

Mal sehen, wann wir die ersten Serienteile dieser Komplexität und Kritikalität in 3D-gedruckt sehen.

 

Gruß

Ralf