Die Zusammenarbeit von Materialise und Airbus begann vor zwei Jahren, als Materialise den Auftrag zur additiven Fertigung von Kunststoffteilen für den Airbus A350 XWB erhielt. Seitdem wurde die Zusammenarbeit auf weitere Programme und Dienstleistungen ausgedehnt. Hierzu zählt auch der „Airbus Cabin Upgrade Service“. Dieser Service profitiert maßgeblich von den vielen Vorteilen, die der 3D-Druck bietet: Schnelligkeit, Individualisierbarkeit und Wirtschaftlichkeit auch bei Kleinst-Chargen. Gleichzeitig werden die strengen Qualitätsanforderungen der Luftfahrtbehörden sowie von Airbus und seinen Kunden eingehalten.
Ein Ergebnis der Partnerschaft von Materialise und Airbus sind die ersten für jeden sichtbaren 3D-gedruckten Bauteile in den Kabinen der Passagierflugzeuge von Airbus: Zwischenraumblenden, die entlang der oberen Gepäckfächer platziert werden.
3D-Druck in der Um- und Nachrüstung: leichter, schneller, flexibler
Direkt additiv zu fertigen hat einen entscheidenden Vorteil für Airbus: die kurze Vorlaufzeit. Kleinserien und individuell angepasste Bauteile lassen sich mit additiver Fertigung wesentlich schneller zur Endreife bringen als auf herkömmlichem Weg, da vorab keine Werkzeuge hergestellt werden müssen. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass sich zusätzliche Komplexität, ebenfalls anders als bei herkömmlichen Verfahren, relativ leicht und ohne Mehrkosten verwirklichen lässt.
In diesem Fall realisierte Airbus eine bionisch konstruierte Leichtbauweise – ein Erfolg im kontinuierlichen Bemühungen des Flugzeugherstellers, Bauteilgewichte zu optimieren. Im Vergleich zu früheren Konstruktionen, die für herkömmliche Fertigungsmethoden ausgelegt waren, sind die neuen Blenden um 15 % leichter. Die 3D-gedruckten Zwischenraumblenden sind darüber hinaus auch die ersten bionisch optimierten Kabinenteile bei Airbus, deren Fertigung zertifiziert wurde.
Zertifizierte additive Fertigung und Qualitätsmanagement
Auch wenn kurze Vorlaufzeiten entscheidend sind, gibt es in der Regel eine Anforderung, die noch wichtiger ist: die Qualität. Geert Appeltans, Qualitätsmanager bei Materialise, erläutert: „Wir können extrem kurze Vorlaufzeiten realisieren. Das geht aber nur, weil wir uns auf unser ausgefeiltes Qualitätsmanagementsystem verlassen können. Die Blenden, die wir für Airbus fertigen, sind nicht nur 3D-gedruckte Teile, sondern auch Ergebnis eines umfassenden Qualitätssystems.“
Bei Materialise wird das von Appeltans geleitete Qualitätsmanagementsystem permanent weiterentwickelt, damit Schwierigkeiten gar nicht erst entstehen. Ist dies doch einmal der Fall, wird die Ursache sofort identifiziert und nachhaltig behoben. Dass das Qualitätsmanagement des „Materialise Certified Additive Manufacturing“ höchsten Standards entspricht, belegen verschiedene Zertifikate: ISO9001 für die Fertigung, ISO13485 für Medizingeräte, ISO14001 für das Umweltmanagement und natürlich die EN9100 und EASA 21.G für die Luft- und Raumfahrt.
„Unser Anspruch bei Materialise ist es, für Airbus ein zuverlässiger und vertrauenswürdiger Zulieferer in der additiven Fertigung zu sein“, erklärt Edouard de Mahieu, Projektmanager bei Materialise. „Wir erreichen das, indem wir gemeinsam die Design- und Produktionsprozesse weiterentwickeln. Dabei bringen wir nicht nur unsere Software und unsere Kompetenz bei additiver Fertigung ein, sondern knüpfen auch nahtlos an die Airbus-eigenen Arbeitsprozesse an.“
Nur flammhemmende Materialien im Einsatz
Die neuen Zwischenraumblenden werden entsprechend den Kabinenrichtlinien von Airbus lackiert. Hierfür werden ausschließlich vom Flugzeugbauer zugelassene, flammenhemmende Materialien verwendet. Da die Blenden in der Kabine sichtbar verbaut sind, müssen sie zusätzlich hohen ästhetischen Anforderungen genügen. Ihre Oberfläche muss exakt an die der konventionell hergestellten Gepäckfachelemente angepasst sein. Dank der zertifizierten additiven Fertigung inklusive Nachbearbeitung bei Materialise bestanden die Blenden sämtliche Passgenauigkeits- und Finish-Prüfungen, die Airbus für Kabinenverkleidungen vorschreibt.
„Wir halten das Projekt für ein besonders gutes Beispiel für unser Certified Additive Manufacturing“, bemerkt Edouard de Mahieu. „Es demonstriert, dass Materialise eine Gesamtlösung bietet, die weit über den reinen 3D-Druck hinausgeht. Es geht um stringentes Qualitätsmanagement, bei dem jede noch so kleine Anforderung im Prozess berücksichtigt wird – vom Design bis zur Endbearbeitung.“
Im Rahmen des Airbus Cabin Upgrade Service verdeutlicht das Projekt die Flexibilität und die Kürze der Vorlaufzeit, die Airbus den Fluglinien mithilfe additiver Fertigung bieten kann. Darüber hinaus markiert es einen neuen Meilenstein für den 3D-Druck in der modernen Luftfahrt: den Eintritt in die Kabine des Passagierflugzeugs.
