Um zu verhindern, dass Flugzeugtüren nach der Landung versehentlich geöffnet werden, sind die Türverriegelungen mit zusätzlichen Abdeckungen gesichert. Auf speziellen 3D-Druckern stellt AFS Additive Flight Solutions unter anderem Türgriff-Abdeckungen für eine Boeing her. Der Produktionsprozess beginnt mit der Datenerfassung mit Hilfe von Scanningspray zur Erstellung des Bauteil-Designs.
Inhaltsverzeichnis
1. Datenerfassung von reflektierenden Oberflächen
2. Verdunstung als Vorteil für Innenraum-Anwendungen
3. Produktion der Kleinserie von Türgriff-Abdeckungen
4. Qualitätskontrolle: Erneuter Einsatz für das Scanningspray
5. Scan aus allen Perspektiven
6. Zeitersparnis: 10 Minuten sparen pro Bauteil
Für die schnelle Verfügbarkeit einzelner Teile und kleiner Serien im Flugzeug-Interieur, wird häufig die additive Fertigung genutzt, die keine Werkzeugkosten verursacht. Voraussetzung: Das verwendete Material und das fertigende Unternehmen müssen von der Airline und der zuständigen Luftfahrbehörde für die Produktion zugelassen sein. Ein zertifizierter Hersteller von Flugzeug-Interieurteilen ist das in Singapur ansässige Unternehmen AFS Additive Flight Solutions, das eine EASA POA 21.G-Zertifizierung besitzt und somit Bauteile für verschiedene Airlines fertigt, unter anderem Türgriff-Abdeckungen für eine Boeing.
Datenerfassung von reflektierenden Oberflächen
Um die erforderlichen Maße des Türgriff-Mode-Covers zu ermitteln, wird der zu bedeckende Verriegelungshebel direkt im Flugzeug gescannt. Die Herausforderung: Es handelt sich um einen eloxierten silberfarbenen Griff.
Die leicht reflektierende Oberfläche ist für den Scanner schwer zu erfassen. AFS besprüht den Griff daher vorab mit einem Scanningspray, um die Oberfläche zu mattieren und damit für den Scanner sichtbar zu machen. Verwendet wird das Scanningspray von Aesub. Es lässt sich einfach und schnell auftragen. Innerhalb weniger Sekunden entsteht eine feine, homogene Schicht auf der Oberfläche. Das Teil kann sofort gescannt werden.
3D-Druck: Scanningspray erleichtert das Reverse Engineering von Ersatzteilen
Verdunstung als Vorteil für Innenraum-Anwendungen
Ein weiterer wichtiger Aspekt für den Einsatz im Flugzeug ist, dass die aufgetragene Schicht bereits nach kurzer Zeit von allein verdunstet. Somit müssen weder der Griff noch Flugzeug-Innenraum gereinigt werden. „Da das Aesub-Spray so schnell verdunstet, können Scans im Flugzeuginnenraum während der Line-Maintenance erfolgen. Diese Zeit zur Wiederbereitstellung angekommener Flugzeuge kann mit Aesub optimal genutzt werden. Da es keine Pigmente enthält ist das Spray für Passagiere, Personal und Anwender ungefährlich.“, erklärt Stefan Röding, General Manager von Additive Flight Solutions, der das Aesub Spray für unterschiedliche Anwendungen einsetzt.
Bild: AFS
Produktion der Kleinserie von Türgriff-Abdeckungen
Anhand der im Flugzeug ermittelten Daten wird ein Design der Abdeckung erarbeitet. Der Prototyp wird gedruckt. Um die Passgenauigkeit und Funktionalität des gedruckten Teils sicherzustellen, wird es am Originaltürgriff überprüft. Entspricht das Teil allen Vorgaben, erfolgt die Freigabe durch die DOA (Design Organisation Approval) der Airline, die sicherstellen muss, dass die Teile den Luftfahrtanforderungen entsprechen. Die Produktion der Kleinserie beginnt.
AFS verwendet für den 3D-Druck der Türabdeckungen das hochwertige Ultem 9085 in schwarzer Farbe. Der Werkstoff ist speziell auf die Fertigung von Flugzeug-Kabinenteilen ausgelegt und erfüllt unter anderem aufgrund seines hohen Festigkeits-Gewichtsverhältnisses die erforderlichen Voraussetzungen für den Einsatz in Flugzeugen. Ultem 9085 hat eine hohe Schlagfestigkeit und Chemiekalientoleranz. Das Hochleistungsthermoplast gibt es in unterschiedlichen Farben.
Qualitätskontrolle: Erneuter Einsatz für das Scanningspray
Die gedruckten Teile werden zur Überprüfung der Maßhaltigkeit mit den zuvor im ermittelten CAD-Daten verglichen. Da schwarze Bauteile schwer zu scannen sind, wurden die Abdeckungen vor dem Scanvorgang erneut mit einem Scanningspray von Aesub besprüht und damit sichtbar gemacht.
Bild: AFS
Auch hier ist es für den weiteren Fertigungsprozess entscheidend, dass sich das Spray nach dem Scanvorgang von selbst auflöst. Weder Teile noch die Sprühumgebung müssen gereinigt werden. Auch das Scan-Equipment wird durch die Sprüh-Schicht nicht beschädigt. Das ist ein entscheidender Unterschied zu vielen herkömmlichen Sprays, die oft hartnäckig auf den Teilen haften und sich nur mit sehr viel Aufwand entfernen lassen. Dadurch kam es nicht selten zu Beschädigungen der gefertigten Teile, die dadurch nicht mehr verwendbar waren. Mit Aesub ist keine Reinigung der Teile erforderlich. Durch die Zeit- und Kostenersparnisse erfolgt der Herstellungsprozess deutlich effizienter.
Scan aus allen Perspektiven
Damit die mit Aesub mattierten Türgriff-Abdeckungen rundherum erfasst werden können, werden sie für einen lückenlosen 3D-Scan auf einem modularen Messrahmen gehalten. Gelenkarme mit Spannern halten die Bauteile innerhalb des schwarzen Rahmens, so dass diese aus allen Perspektiven gescannt werden können. Die zum Scannen notwendigen Referenzpunkte werden nicht auf den Türgriff-Abdeckungen, sondern direkt auf dem Rahmen platziert. Das spart insbesondere beim wiederholten Messen einzelner Teile, wie bei Klein- bzw. Vorserien, viel Zeit.
Tragbarer 3D-Scanner für komfortable Messungen in rauen Umgebungen
Zeitersparnis: 10 Minuten sparen pro Bauteil
Pro Bauteil liegt die Zeitersparnis bei ca. 10 Minuten. Bei einer Serie von 200 Teilen wird damit gut eine Woche Arbeitszeit eingespart. Der modulare Rahmen wird an die Größe (Höhe und Breite bzw. Durchmesser) des Messobjektes angepasst. Dadurch wird der optimale Abstand der Messpunkte zum Messobjekt jederzeit eingehalten.
Durch das Zusammenspiel von Aesub Scanningspray und dem modularen Messrahmen wird der gesamte Qualitätssicherungsprozess deutlich beschleunigt. Verlässliche Aussagen über die Maßhaltigkeit der produzierten Produkte sind schneller verfügbar. (eve)
