Kundenreferenz Luft- und Raumfahrt
Fakten Herausforderung Konstruktion und Produktion von Komponenten, die für den Flugbetrieb zertifiziert sind. Lösung Effiziente und ressourcenschonende Herstellung von Bauteilen für kommerzielle Helikopter mittels Additiver Fertigung. Ergebnisse • Optimiert: Funktionsintegration reduziert Anzahl an Einzelteilen sowie Montageaufwand • Wirtschaftlich: werkzeuglose Fertigung spart Zeit und Geld • Schnell: saubere Oberflächen der Bauteile reduzieren Nachbearbeitungsaufwand und verkürzen Lieferzeiten • Sparsam: Kunststoffpulver kann wiederverwertet werden
Bell 407: Elemente der Klimaanlage des kommerziellen Hubschraubers werden mit EOS-Technologie hergestellt (Quelle: Bell Helicopter).
Additive Fertigung zur Herstellung produktionsreifer, für den Flugbetrieb zertifizierter Komponenten
Bell Helicopter und Harvest Technologies nutzen das Schichtbauverfahren von EOS für eine konstruktionsgetriebene Fertigung So manche Fabrikantengeschichte beginnt mit der Herstellung eines überzeugenden Prototyps: 1941 hat Kurzprofil
Arthur M. Young einen genial konzipierten Modellhubschrauber vorgeführt. Nur fünf Jahre später war
Die Bell Helicopter Textron Inc.
Bell Helicopter Textron Inc. das erste Unternehmen in den USA, das die Zulassung zur Herstellung
wurde 1935 als Bell Aircraft
kommerzieller Hubschrauber erhielt – und hat seitdem weltweit mehr als 35.000 Helikopter gefertigt und
Corporation gegründet und sitzt
verkauft. Das ingenieursgetriebene Unternehmen stellte bereits Prototypen für verschiedene Bauteile von
in Fort Worth/Texas (USA). Das
Luftfahrzeugen mithilfe der Additiven Fertigung her und wollte das Verfahren nun auch für Serienteile
Unternehmen ist Taktgeber der
nutzen. Harvest Technologies ist einer der weltgrößten Serviceanbieter in diesem Bereich und besaß das
Branche und erweitert das Spek-
Prozess-Know-how, nach dem Bell Helicopter suchte.
trum des vertikalen Auftriebs. Harvest Technologies mit Sitz in Belton/Texas (USA) verfügt über
Herausforderung
gefert igte Struktur und konnten
gung der Luftfahrzeugteile wid-
fast 20 Jahre Erfahrung mit Ad-
Bevor die Produktion beginnen
bestätigen, dass die EOS-Anlage
men. Dazu rief das Konstrukti-
ditiven Fertigungstechnologien.
konnte, mussten Bell Helicopter
unserer Spezifikation entspricht
onsteam zunächst die gleiche
Das Unternehmen besitzt mehr
und Harvest das System E OSINT P
und bei jedem Vorgang die glei-
Datenbank auf, die auch für die
als 40 Systeme zur Additiven
730 und seine Verarbeitungska-
che Produktqualität erzielt“, er-
Qualifizierung der EOSINT P 730
Fertigung, die vor allem Endpro-
pazitäten erproben. Die techni-
klärt Elliott Schulte, Engineer III
eingesetzt w urde. Auf Grundlage
dukte herstellen.
schen Vorteile und die Größe der
bei Bell Helicopter. Diese syste-
der darin angegebenen mecha
Maschine sorgen für eine hohe Ef-
matische Überprüfung wurde für
nischen Eigens chaften entwickel-
Weitere Informationen
fizienz, die aber nicht zu Lasten
verschiedene Materialchargen
ten die Ingenieure die Bauteile.
www.bellhelicopter.com
der Integrität der Bauteile gehen
und eine Reihe von Unikaten
„Die Materialv orgaben spielen
www.harvest-tech.com
darf. Außerdem wurden Wärme-
durchgeführt. Es zeigte sich, dass
für uns bei der Gestaltung eine
verteilung, Zersetzung des Pulvers,
die EOS-Technologie ein robustes
wichtige Rolle“, erklärt Christopher
dimensionale Genauigkeit, Wieder-
Verfahren mit hoher Wiederhol-
Gravelle, Leiter des Rapid-Proto-
holbarkeit, Qualität und Leistung
barkeit ist.
typing-Labors bei Bell Helicopter.
der Teile sowie die Wirtschaftlich-
„Stellt man z. B. Anschlüsse für
keit der Plattform überprüft. „Wir
Lösung
Befestigungspunkte aus additiv
definierten die mechanischen
Nun konnten sich Bell Helicopter
gefertigtem Kunststoff her, hat
Eigens chaften für jede additiv
und Harvest den Details der Ferti-
man es mit einem neuen Werkstoff und Prozess zu tun und kann nicht auf Konfigurationen der Metallverarbeitung zurückgreifen.“ Nachdem das Design auf seine
Die Additive Fertigung eignet sich zur Herstellung individueller und komplexer Formen, wie z. B für die dargestellten Rohrleitungsteile (Quelle: Harvest Technologies).
Herstellbarkeit unters ucht worden war, sandte Bell Helicopter ein 3D-CAD-Modell mit einer Preis anfrage an Harvest, damit das
Unternehmen den Auftrag prüfen
Ferrell fügt hinzu: „Neben den
sorgt für randscharfe Details und
A dditiver Fertigungsverfahren
und eine Baustrategie entwickeln
Vorteilen bei der Konstruktion
glatte Oberflächen, so dass nur
fort“, berichtet Elliott Schulte.
konnte. Vor jeder Charge ist im
bringt die EOS-Technologie auch
wenig umliegendes Pulver
Rahmen der Fertigungsvorberei-
signifikante Fertigungsvorzüge
schmilzt und am Bauteil anhaftet.
tung eine Liste an Vorabtests
mit sich. Eine werkzeuglose Ferti-
Der Umstieg auf die EOS-Anlage
sorgfältig abzuarbeiten, z. B. wird
gung spart Zeit und Geld. Wenn
brachte signifikante Einsparungen
die Stickstoff-Leckrate überprüft,
das Design geändert werden
bei den Nachbearbeitungskosten
was A bfall vermeidet und die
muss, ist für den Bau des neuen
und führte zu kürzeren Lieferzeiten
Teilequalität sicherstellt. „Nach
Modells lediglich die CAD-Datei
für Bell H elicopter.
jedem Bauvorgang prüfen wir die
anzupassen: Es werden keine
Zug- und Biegeeigenschaften.
neuen Formen oder Werkzeug
Ein weiterer Vorteil der EOS-Tech-
Gestaltungsfreiheit. Die Teile,
Das schreibt die Prozesssicher-
pfade benötigt und die zeitliche
nologie ist die bessere Wiederver-
die wir fertigen, besitzen sehr
heitsspezifikation vor und wird
und finanzielle Investition hält
wertbarkeit des Kunststoffpulvers.
klar definierte Merkmale und
von uns eingehalten“, erklärt
sich in Grenzen.“
Bei anderen Schichtbauverfahren
gute mechanische Eigenschaf-
blieb teilweise geschmolzenes
ten. Mit der größeren Plattform
„Aufgrund der Bauplattform des
und somit unbrauchbares Pulver
und der Stapelbarkeit der Teile
C aleb Ferrell, Quality Manager bei H arvest Technologies.
„Die EOS-Technologie bietet uns eine hohe Flexibilität und viel
EOS-Systems konnten wir größere
zurück. Durch die EOSINT P 730
im Bauraum sind wir besonders
Ergebnisse
Bauteile in einem Stück statt in
reduziert sich der Ausschuss, weil
zufrieden.“
Aktuell werden Elemente der
mehreren Einzelteilen fertigen“,
mehr von dem zurückbleibenden
Hubschrauberk limaanlage mit
erklärt Lewis Simms, Marketing
Pulver wiederverwertet werden
Caleb Ferrell, Quality Manager
EOS-Technologie hergestellt. Zu-
Director bei Harvest. Außerdem
kann.
bei Harvest Technologies
künftig sollen additiv gefertigte
lernen die Konstrukteure, die
Teile in allen Systemen der kom-
Designf reiheit des Schichtbauver-
Harvest hat eine zweite EOSINT
„Die EOS-Technologie ist ein
merziellen Helikopter eingesetzt
fahrens auszunutzen. „Unsere
P 730 sowie eine EOSINT P 760
r obustes Verfahren, das identi-
werden. Schulte erklärt: „Die
Ingenieure nutzen die Möglichkeit
erworben und arbeitet mit Bell
sche Ergebnisse hervorbringt.
Klimaanlageningenieure haben
zur Teileintegration, um die
Helicopter d aran, die Bestellun-
Wir haben Luftfahrzeugteile
genügend Erfahr ung mit dem
Montagekosten zu eliminieren“,
gen von einfachen oder doppel-
aus früheren Prozessen ange-
M aterial und dem Prozess ge
berichtet Gravelle.
ten Ersatzteilen in die laufende
passt, damit sie additiv gefertigt
Chargenfertigung einzubinden.
werden können. Wir stellten
sammelt und t eilen ihr Wissen mit Teams aus anderen Abteilun-
Außerdem erzeugt die EOS-Anlage
„Wir besitzen viel Erfahrung mit
häufig fest, dass die Produkti-
gen, die ihrerseits damit begin-
Bauteile mit einer sauberen
3D-gedruckten thermoplastischen
onskosten pro Teil im Vergleich
nen, addit iv gefert igte Bauteile in
O berfläche. Ron Clemons, Leiter
Teilen und möchten unsere
zu herkömmlichen Fertigungs-
ihre B augruppen zu integrieren.“
Geschäftsentwicklung bei Harvest,
Spitzens tellung auch bei neuen
verfahren erheblich geringer
Bell H elicopter möchte außerdem
erklärt: „Wir konnten die ge-
EOS-Werkstoffen und -Prozessen
sind. Die EOSINT P 730 erfüllt
die Additive Fertigung von
wünschte Qualität auch mit ande-
wahren. Daher führen wir unsere
unsere Spezifikation.“
H ocht emperaturkunststoffen
ren industriellen 3D-Druckern
Arbeit im Bereich der unabhängi-
für den Einsatz in anspruchs
erreic hen, doch war wesentlich
gen Forschung und Entwicklung,
Elliott Schulte, Engineer III bei
volleren Umgeb ungen unter
mehr Nachbearbeit ung nötig.“
der Lieferkettenintegration und
Bell Helicopter
suchen.
Die Software der EOSINT P 730
der industriellen Umsetzung
EOS GmbH Electro Optical Systems Hauptniederlassung Robert-Stirling-Ring 1 D-82152 Krailling bei München Tel.: +49 89 893 36-0 Fax: +49 89 893 36-285 EOS Niederlassungen EOS France Tel.: +33 437 49 76 76 EOS India Tel.: +91 44 28 15 87 94 EOS Italy Tel.: +39 02 33 40 16 59 EOS Korea Tel.: +82 32 552 82 31 EOS Nordic & Baltic Tel.: +46 31 760 46 40 EOS of North America Tel.: +1 248 306 01 43 EOS Singapore Tel.: +65 6430 05 50 EOS Greater China Tel.: +86 21 602307 00 EOS UK Tel.: +44 1926 62 31 07 www.eos.info •
[email protected]
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Stand 8/2014. Technische Änderungen vorbehalten. EOS ist nach ISO 9001 zertifiziert.
