Die daf\u00fcr ben\u00f6tigten Freiformgeometrien sind mit traditionellen Fertigungsmethoden kaum herstellbar, was den Einsatz additiver Fertigung, wie 3D-Druck, unverzichtbar macht.<\/p>\n
Andreas Rudorfer<\/a>, Projektleiter bei JOANNEUM RESEARCH MATERIALS, erkl\u00e4rt: \u201eUnser Projektpartner Prime Aerostructures<\/a> konstruiert und simuliert gewichtsoptimierte Flugzeugbauteile. Unsere Spezialist*innen am Standort Niklasdorf entwickeln ein 3D-Druck-Fertigungsverfahren mit Titan<\/a> and alphacam austria<\/a> liefert dazu Teile aus einem Hochleistungskunststoff, die ebenfalls 3D-gedruckt sind. Aber ein zentrales Problem dieser innovativen Produktionsweise ist die Qualit\u00e4tskontrolle.\u201c Aufgrund der h\u00f6heren Fehlerdichte bei additiven Verfahren, wie zum Beispiel Poren, Einschl\u00fcsse oder Bindefehlern zwischen den Lagen, wird eine aufw\u00e4ndige Qualit\u00e4tskontrolle notwendig. \u201eVor allem komplex gekr\u00fcmmte Bauteile lassen sich derzeit nur manuell und unter hohem Aufwand pr\u00fcfen, was eine gewisse Hemmschwelle f\u00fcr das Verfahren darstellt. Hier setzt das Projekt 3d-strain-sense an: Mit einer neuen Methode sollen Sensoren direkt auf Freiformfl\u00e4chen gedruckt werden, um die Belastungen kontinuierlich zu \u00fcberwachen und damit den Wartungsaufwand erheblich zu reduzieren\u201c, so Rudorfer. Die dabei erforderlichen mikro- und nanostrukturellen Charakterisierungen und mechanischen Pr\u00fcfungen werden am Materials Center Leoben durchgef\u00fchrt.<\/p>\n Die Sensoren (Dehnungsmessstreifen) checken kontinuierlich den Zustand des Bauteils. So k\u00f6nnen Service-Intervalle wom\u00f6glich verl\u00e4ngert werden \u2013 oder anders erkl\u00e4rt: Aktuell werden Bauteile nach Ablauf einer bestimmten Zeit ausgetauscht, ob sie kaputt sind oder nicht. Die Idee ist nun, dass die Sensoren die \u00dcberwachung der Bauteile \u00fcbernehmen und \u00fcber deren Zustand informieren. So kann ein vorzeitiger Tausch verhindert und Ressourcen k\u00f6nnen eingespart werden. Die Herausforderung dabei liegt in der Form der Leichtbauteile. Denn die Freiform-Geometrien lassen sich nur schwer bedrucken.<\/p>\n Als demonstratives Beispiel wird diese Technik im Zuge des Forschungsprojektes f\u00fcr die Zusatztankhalterungen in Kleinflugzeugen angewendet. Erste Versuche zeigen vielversprechende Ans\u00e4tze, die nicht nur kurzfristige wirtschaftliche Vorteile bieten, sondern auch die wissenschaftliche Pr\u00fcfung von bionischen Bauteilen erm\u00f6glichen. Langfristig sollen diese Entwicklungen den Weg f\u00fcr die Integration additiv gefertigter Bauteile in die Prim\u00e4rstruktur von Flugzeugen ebnen. Bis 2035 k\u00f6nnte so die Kombination aus Ultra-Leichtbau und kontinuierlicher Sensor\u00fcberwachung den Standard f\u00fcr emissionsfreie Flugzeugkonstruktionen setzen.<\/p>\n Das Projekt ist gef\u00f6rdert vom Bundesministerium f\u00fcr Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilit\u00e4t, Innovation und Technologie, FFG-Nr. 900056, TAKE OFF Ausschreibung 2021 und wird von der JOANNEUM RESEARCH koordiniert. Projektpartner sind die PRIME Aerostructures GmbH, Aviation Invest GmbH, Materials Center Leoben Forschung GmbH sowie die alphacam austria GmbH. Gestartet ist 3D-strain-sense im April 2023 und es l\u00e4uft bis Ende M\u00e4rz 2026.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Fertigung von Leichtbau-Freiformgeometrien Die daf\u00fcr ben\u00f6tigten Freiformgeometrien sind mit traditionellen Fertigungsmethoden kaum herstellbar, was den Einsatz additiver Fertigung, wie 3D-Druck, unverzichtbar macht. Andreas Rudorfer, Projektleiter bei JOANNEUM RESEARCH MATERIALS, erkl\u00e4rt: \u201eUnser Projektpartner Prime Aerostructures konstruiert und simuliert gewichtsoptimierte Flugzeugbauteile. 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