Nel loro sforzo congiunto di utilizzare additive manufacturing methods per una produzione di pezzi di ricambio per aeromobili più efficiente in termini di costi, Lufthansa Technik e Premium AEROTEC hanno recentemente raggiunto un importante traguardo: un componente metallico sviluppato presso il Lufthansa Technik Additive Manufacturing (AM) Center per lo IAE V2500 engine anti-icing system ha ora ricevuto la official aviation certification da EASA. Su questa base, Premium AEROTEC produrrà il cosiddetto “A-Link” per Lufthansa Technik presso la sua sede di Varel (Germania) utilizzando una stampante 3D.
Un totale di nove di questi A-Link fissano un ring-shaped hot air duct nell’inlet cowl del motore, che è quindi protetto dall’accumulo di ghiaccio durante le operazioni di volo. Tuttavia, le vibrazioni che si verificano qui durante il funzionamento provocano l’usura degli A-link nei loro fori di montaggio, così che dopo alcuni anni sono spesso candidati per la sostituzione.
“Poiché gli A-Link possono essere esposti a temperature fino a 300 gradi Celsius, sono realizzati in titanio. Nell’originale, il componente è prodotto mediante un processo di forgiatura per soddisfare i più elevati requisiti di proprietà dei materiali. Nella nuova soluzione di produzione sviluppata da Premium AEROTEC e Lufthansa Technik, tuttavia, viene costruito strato dopo strato in una stampante 3D. Questo processo, chiamato Laser Power Bed Fusion (LPBF), offre il vantaggio rispetto alla forgiatura che non sono necessarie maschere o stampi per la produzione. Inoltre, il processo può risparmiare materiale prezioso, poiché dopo la stampa 3D una rimozione del materiale è necessaria solo in misura molto ridotta su alcune superfici funzionali.
Tuttavia, le proprietà dei componenti così prodotti, ad esempio la loro resistenza, dipendono fortemente dal corrispondente additive manufacturing process, la cui qualificazione deve quindi essere dimostrata in una procedura complessa. A tal fine, Premium AEROTEC ha eseguito un gran numero di cosiddetti “print jobs” con test specimens, con impostazioni costanti di tutti i parametri rilevanti per il processo. In questo modo è stato finalmente possibile stabilire un processo costante e affidabile e dimostrare che anche qui vengono raggiunti i requisiti più elevati in termini di proprietà dei materiali. In termini di resistenza alla trazione, l’A-Link prodotto in modo additivo è persino superiore alla parte originale”, afferma il comunicato.
“Nell’ambito di questo processo di certificazione, Lufthansa Technik ha ora esteso l’esperienza della sua EASA Part 21/J development facility per includere additively manufactured metal components. Per Premium AEROTEC, la collaborazione con Lufthansa Technik rappresenta una pietra miliare significativa nel campo dell’additive manufacturing, poiché è la prima volta che l’azienda ha fornito a un cliente esterno ad Airbus Group printed series components. I primi A-Link della cooperazione verranno utilizzati nella flotta Lufthansa, dove l’esperienza a lungo termine con i nuovi componenti deve essere acquisita oltre la certificazione”, prosegue il comunicato.
“Premium AEROTEC è un pioniere internazionale e leader tecnologico in additive manufacturing of aerospace components. La nostra azienda applica questa tecnologia nella produzione in serie di componenti strutturali complessi già dal 2016”, ha affermato il Dr. Ulrich Weber, Chief Operating Officer at Premium AEROTEC. “Sono molto lieto che, in collaborazione con Lufthansa Technik, possiamo ora dimostrare ancora una volta la nostra vasta esperienza in 3D printing”.
“Produciamo da anni componenti per aircraft cabin, la stragrande maggioranza dei quali in plastica, utilizzando la stampa 3D. Ora siamo in grado di dimostrare che le parti metalliche strutturalmente rilevanti per l’uso all’esterno della cabina possono anch’esse realizzate in modo additivo e approvato per le flight operations”, afferma Soeren Stark, Chief Operating Officer of Lufthansa Technik. “In questo modo, non solo abbiamo ottenuto un risparmio sui costi per il componente in questione, ma abbiamo anche definito e qualificato tutti i processi necessari per l’applicazione di questo metodo di produzione innovativo per parti metalliche strutturalmente rilevanti”.
“Tuttavia, la prima certificazione aeronautica di una load-bearing metal spare part rappresenta attualmente solo un primo passo per entrambi i partner, poiché la sua geometria corrisponde ancora in gran parte al pezzo originale. Gli sviluppi futuri della tecnologia consentiranno inoltre di sfruttare i vantaggi dell’additive manufacturing per l’ottimizzazione mirata della geometria. In teoria, non ci sono limiti alla sagomatura dei componenti prodotti in modo additivo, in modo che possano essere prodotti molto più facilmente e con meno materiale, pur mantenendo la stessa resistenza e funzione. Entrambi i partner intendono sviluppare ulteriormente queste possibilità nel prossimo futuro”, conclude Lufthansa Technik.
Premium AEROTEC è un attore globale nel settore dell’aviazione. Il suo core business è lo sviluppo e la produzione di aerostrutture in metallo e compositi in fibra di carbonio. L’azienda ha sedi ad Augusta, Brema, Amburgo, Nordenham e Varel in Germania e a Brasov, in Romania. Premium AEROTEC impiega un totale di circa 7.600 persone.
(Ufficio Stampa Lufthansa Technik – Photo Credits: © Jan Brandes / Lufthansa Technik AG)
