Optimierung der AM Prozesskette zur Realisierung hochintegrierter Hydraulikanwendungen - Schlussbericht zum Vorhaben TIRIKA - Technologien und Reparaturverfahren für nachhaltige Luftfahrt in Kreislaufwirtschaft

Abstract

Im Verbundprojekt TIRIKA wurden zentrale Schritte der additiven Fertigung (AM) für Luftfahrtanwendungen gezielt optimiert, um Kosten, Durchlaufzeiten und Prüfaufwände zu reduzieren und gleichzeitig die Einsatzfähigkeit von AM-Bauteilen zu erhöhen. Der Schwerpunkt des Teilvorhabens von Liebherr-Aerospace lag auf der Optimierung der AM-Prozesskette für hochintegrierte Hydraulikanwendungen. Wesentliche Inhalte waren die Reduktion des Heißisostatischen Pressens (HIP) durch angepasste drucklose Wärmebehandlungsstrategien, die Weiterentwicklung von In-Situ-Prozessmonitoring-Systemen (ISPM) zur Qualitätssicherung sowie die Entwicklung eines additiv gefertigten Next Generation Hydraulic Modules als Demonstrator. Die Untersuchungen zeigen, dass für ausgewählte Anwendungen mit geringer dynamischer Belastung auf HIP verzichtet werden kann, ohne die normativen Anforderungen an mechanische Eigenschaften zu unterschreiten. Parallel wurden Methoden zur Kalibrierung, Defektprovokation und Bewertung der Detektionsfähigkeit von ISPM-Systemen erarbeitet und deren Potenzial zur Reduktion zerstörungsfreier Prüfungen aufgezeigt. Das entwickelte Hydraulikmodul demonstriert die Vorteile der AM hinsichtlich Funktionsintegration, Bauraum- und Gewichtsreduktion und erreicht eine Volumenreduktion sowie eine Gewichtsersparnis gegenüber dem Referenzsystem. Die Projektergebnisse leisten damit einen wesentlichen Beitrag zur wirtschaftlichen und nachhaltigen Einführung additiver Fertigung in der zivilen Luftfahrt.