3D-Druck: Düsengetriebene Drohne auf Dubai Airshow

Aurora Flight Sciences und Stratasys präsentieren weltweit erste düsengetriebene und 3D-gedruckte Drohne an der Dubai Airshow. Der Anbieter von modernen Drohnen, Aurora Flight Sciences, nutzt das Potenzial des 3D-Druckverfahrens, um die Konstruktions- und Bauzeit um die Hälfte zu verkürzen. Die Drohne mit einer Spannweite von 3 Metern wurde zu 80 Prozent im 3D-Druck mit Leichtbaumaterialien von Stratasys gefertigt. Dadurch erreicht das Fluggerät Geschwindigkeiten von rund 240 Stundenkilometern.

Stratasys Ltd. gibt arbeitet mit Aurora Flight Sciences zusammen, um das vermutlich größte, schnellste und aufwendigste, jemals im 3D-Druck gefertigte unbemannte Luftfahrzeug (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) zu liefern. Die erstmals auf der aktuell stattfindenden Dubai Airshow (Stand 206) vorgestellte Hochgeschwindigkeitsdrohne wird mit Leichtbaumaterialien von Stratasys gefertigt und erreicht dadurch Geschwindigkeiten von über 240 Stundenkilometern. In die Konstruktion und die Fertigung floss sowohl die Fachkompetenz von Aurora Flight Sciences als auch des 3D-Druck-Spezialisten Stratasys. Die Drohne besitzt eine Spannweite von drei Metern und wiegt lediglich 15 kg. 80 Prozent der gesamten Drohne wurden im 3D-Druckverfahren hergestellt.

Steife und leichte Struktur

Laut Dan Campbell, Luftfahrtentwicklungsingenieur bei Aurora Flight Sciences, wurden bei dem Projekt verschiedene Ziele erreicht. „Ein vorrangiges Ziel für uns bestand darin, der Luft- und Raumfahrtindustrie zu zeigen, wie schnell es von der Planung über den Bau bis zum Einsatz eines 3D-gedruckten düsengetriebenen Luftfahrzeugs gehen kann. Unserer Kenntnis nach ist dies die größte, schnellste und aufwendigste, jemals im 3D-Druck gefertigte Drohne".

„Die Drohne ist ein perfektes Beispiel für das einmalige Potenzial, das sich mit der additiven Fertigung für die Luft- und Raumfahrt bietet", so Scott Sevcik, Aerospace & Defense Senior Business Development Manager, Vertical Solutions bei Stratasys. „Um die Vorteile der additiven Fertigung optimal zu nutzen und sowohl leichte als auch leistungsfähige Strukturbauteile im 3D-Druck zu fertigen, wurden verschiedene 3D-Druckmaterialien und -verfahren miteinander kombiniert."

Mit den additiven Fertigungslösungen von Stratasys konnte Aurora die Konstruktion optimieren, so dass eine steife und leichte Struktur ohne die allgemeinen Einschränkungen herkömmlicher Fertigungsverfahren entstand. Sie ermöglichten auch die kostengünstige Entwicklung eines individuellen - bzw. einsatzbezogenen Fahrzeugs -, ohne die mit der Fertigung einer Kleinserie verbundenen Kostenzwänge hinnehmen zu müssen.

Konstruktions- und Bauzeit mit 3D-Drucklösungen von Stratasys um die Hälfte verkürzt

„Mit der 3D-Drucktechnologie von Stratasys werden auch schnelle Konstruktionsänderungen möglich, was zu deutlich verkürzten Zeiten vom ursprünglichen Konzept bis zum ersten erfolgreichen Flug führte", fügt Campbell hinzu. „Alles in allem konnten wir dank dieser Technologie die Konstruktions- und Bauzeit des Luftfahrzeugs um die Hälfte verkürzen". Laut Sevcik veranschaulicht das Projekt das Potenzial der Fused Deposition Modeling-Technologie (FDM), dem Flaggschiff der von Stratasys angebotenen 3D-Druckverfahren.

„Die Aurora-Drohne ist der klare Beleg dafür, dass mit der FDM-Technologie eine vollständig geschlossene Hohlraumstruktur gefertigt werden kann, mit der es im Gegensatz zu anderen Herstellungsverfahren möglich ist, große - aber dennoch weniger dichte - Objekte herzustellen", erläutert er.

„Neben der Verwendung von FDM-Materialien für alle großen und bautechnischen Elemente nutzten wir auch die verschiedenen Produktionsmöglichkeiten von Stratasys Direct Manufacturing, um Komponenten herzustellen, die sich besser für andere Technologien eignen.  Wir entschieden uns beim Nylontreibstofftank für das Lasersintern, und unsere Ausstromdüse mit Schubvektorsteuerung wurde im 3D-Druck aus Metall gefertigt, um der extremen Hitze an der Triebwerksdüse standzuhalten zu können", fügt Sevcik hinzu. „Da Stratasys Teile fertigen kann, die die die von der US-Luftfahrtbehörde FAA festgelegten Brand-, Rauch- und Toxizitätsanforderungen erfüllen, fällt die Wahl bei vielen Kunden aus der Luft- und Raumfahrtindustrie für ihre Endproduktanwendungen auf  ULTEM als bevorzugtes 3D-Druckmaterial", fährt er fort.

Für Sevcik wird bei diesem besonderen Projekt mit Aurora eines der wichtigsten Gesamtziele von Unternehmen der Luft- und Raumfahrtindustrie und anderen Branchen erreicht, nämlich die stetige Reduzierung von Gewicht. „Ob in der Luft, an Wasser oder Land, leichte Fahrzeuge verbrauchen weniger Kraftstoff. Dies ermöglicht Unternehmen, sowohl die Betriebskosten als auch die Umweltbelastungen zu senken. Darüber hinaus dürften die Anschaffungskosten sinken, da ausschließlich das für die Fertigung benötigte Material verwendet wird und damit Abfälle vermieden und Kosten für Recycling gesenkt werden", sagt er abschließend. Die in Zusammenarbeit von Aurora und Stratasys entstandene Hochgeschwindigkeitsdrohne wird auf der diesjährigen internationale Dubai Airshow (8. bis 12. November, Dubai World Central) am Stand Nr. 206 vorgestellt.


*Als Anteil am Gesamtgewicht.

Bild oben: Laut Dan Campbell (Abbildung) von Aurora Flight Sciences ist die neue Drohne die vermutlich größte, schnellste und aufwendigste, jemals im 3D-Druck gefertigte Drohne.

  • Die Hochgeschwindigkeitsdrohne von Aurora Flight Sciences, die auf der Dubai Airshow Weltpremiere feierte, wird zu 80 Prozent mit additiven Fertigungslösungen von Stratasys im 3D-Druck gefertigt.
  • Die Aurora-Drohne zeigt, dass mit der FDM-basierten 3D-Drucklösung von Stratasys eine vollständig geschlossene Hohlraumstruktur gefertigt werden kann, mit der es im Gegensatz zu anderen Herstellungsverfahren möglich ist, große – aber dennoch weniger dichte – Objekte herzustellen.
0
RSS Feed

Neuen Kommentar schreiben

Entdecken Sie die Printmagazine des WIN-Verlags