Murdtfeldt Additive Solutions GmbH fertigt Helikoptercockpit mit der QUeen 1 von Q.BIG 3d
Übergroße Kunststoffteile additiv zu fertigen bietet enorme Vorteile für die werkzeuglose Fertigung kleiner und mittlerer Serien, wie es heißt. Der Schlüssel dazu ist das VFGF-Verfahren (Variable Fused Granulate Fabrication) von Q.Big 3D. Die Reiser Simulation and Training GmbH aus Berg bei Starnberg beauftragte für in diesem Zusammenhang einen Full-Flight-Simulator (FFS) von Hubschraubern. Die Murtfeldt Additive Solutions GmbH (Murtfeldt AS) aus Kusterdingen sollte schließlich die Fertigung eines modular aufgebauten Cockpits übernehmen, das dann auf einer Queen-1-Anlage von Q.Big 3D bei Murtfeldt gedruckt wurde. Die werkzeuglose Fertigung mit einem 3D-Extrusions-Drucker erlaubt dabei zeitnahe Time-to-Market-Strategien.
So baut man ein modulares Helicopter-Cockpit auf
Das 3D-Cockpit wurde mit allen Elementen der Baugruppe auf einer Queen 1 von Q.Big 3D bei Murtfeldt AS gefertigt. Die Abmessungen des Cockpits sind 2.260 × 1.780 × 1.705 Millimeter. Es wiegt dennoch nur 200 Kilogramm, weil der 3D-Druck einen ressourcenschonenden Leichtbau ermöglicht. Der Aufbau aller Bauteile dauerte wenig mehr als einen Monat. Für ein Folgerojekt rechnet Murtfeldt AS durch Optimierung der Prozesskette aber mit kürzeren Aufbauzeiten. Per Druckernetzwerk aus mehreren Queen-1-Anlagen kann die Lieferzeit für zeitkritische Anfragen ebenfalls gekürzt werden. Der längste Einzelbaujob betrug knapp 100 Stunden, wie man erfährt. Auch Bionik und Funktionsintegrationen sind damit übrigens möglich. Vom Know-how her muss man bei großen Bauteilen aber das Problem des Verzuges beherrschen können. Enge Toleranzen der Spaltmaße und hohe Oberflächenqualitäten kommen als Herausforderungen hinzu. Vor allem die Maßhaltigkeit ist für die Verschraubung und Verstiftung wichtig. Das Konzept als zerlegbares Modul war für den Aufbau beim Anwender ebenso von Vorteil, wie auch die Tatsache, dass mit einem „Conversion Kit“, zwei Hubschraubermodelle (Airbus Helicopters H135 und H145) günstig abgebildet werden konnten. Nicht zuletzt sind durch eine Segmentierung der 3D-Baugruppe Funktionsintegrationen wie integrierte Kabelkanäle möglich. Außerdem war das Cockpit so schnell verfügbar.
Die Vorteile des VFGF-Verfahrens bei großen Bauteilen
Der Entfall der Werkzeugkosten und neue Strategien der Bauteilgeometrie in der Konstruktion treffen auf extrem kurze Amortisationszeit der Anlagentechnik. Der besondere Clou im Vergleich zu anderen Möglichkeiten zur additiven Fertigung (etwa FDM-Drucker), ist der Einsatz von handelsüblichen Standard-Kunststoffgranulaten. Es werden also keine Kunststofffilamente benötigt. Das Ziel im Rahmen des Projekts zur additiven Fertigung des Helicopter-Cockpits von Reiser bei Murtfeldt AS war es, die bisherigen Grenzen konventioneller Fertigungsverfahren mit einer zeitgemäßen Lasersinterstrategie (SLS) zu überwinden. So fallen bei klassischen formgebundenen Verfahren, insbesondere bei großvolumigen Bauteilen, hohe Werkzeugkosten an, verbunden mit langen Vorlaufzeiten. Auch können klassische FDM-Drucker (Fused Deposition Modeling) meist keine allzu großen Bauteile fertigen, weil die Aufbauraten unwirtschaftlich sind und der Kunststoff als Filament durchaus sieben Mal mehr pro Kilogramm kosten kann als Standardgranulat. Deshalb setzte man auf eine Queen 1 von Q.Big 3D, die bei Murtfeldt AS für übergroße SLS-Bauteile zu Verfügung steht. Die Abwicklung eines solchen Projektes ist nach Auskunft der beteiligten Unternehmen binnen 3 und 6 Monaten möglich.