3D-Druck für elektrisch angetriebenes Kleinflugzeug

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Das israelische Unternehmen Eviation Aircraft entwickelt ein komplett elektrisch angetriebenes Kleinflugzeug und setzt dabei auf 3D-Druckverfahren, um kurze Flüge erschwinglicher und umweltfreundlicher zu machen. Der 3D-Druck hilft den Entwicklungsprozess beschleunigen, vom Prototypen über den Werkzeugbau bis zur Evaluierung der Bauteile für die Produktion. Eviation Aircraft konnte durch den Einsatz entsprechender Technologien mehrere hunderttausend Euro und monatelange Arbeitszeit einsparen.

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Das israelische Unternehmen Eviation Aircraft entwickelt ein komplett elektrisch angetriebenes Kleinflugzeug und setzt dabei auf 3D-Druckverfahren, um kurze Flüge erschwinglicher und umweltfreundlicher zu machen. Der 3D-Druck hilft den Entwicklungsprozess beschleunigen — vom Prototypen über den Werkzeugbau bis zur Evaluierung der Bauteile für die Produktion. Eviation Aircraft konnte durch den Einsatz entsprechender Technologien mehrere hunderttausend Euro und monatelange Arbeitszeit einsparen.

Der Anbieter von 3D-Drucksystemen  und Lösungen für die additive Fertigung, Stratasys, gibt bekannt, dass Eviation Aircraft, Hersteller von komplett elektrischen Luftfahrzeugen, den 3D-Druck einsetzt, um das weltweit erste rein elektrisch angetriebene Kleinflugzeug zu entwickeln.

Der Gründer von Eviation, Omer Bar-Yohay, erläutert die Gründe: „In den kommenden vier Jahren strebt Eviation danach, den regionalen Luftverkehr zu einer kosteneffektiven und sauberen Option zu machen, die es mit jeder bestehenden Form des Verkehrs aufnehmen kann.“ Ansgesichts der Tatsache, dass die Menschen über größere Entfernungen als je zuvor zur Arbeit und zurück pendelten, werde die Lösung durch das elektrische Fliegen Städte in mittlerer Distanz wie Seoul und Peking oder London und Paris näher zusammenbringen, glaubt Bar-Yohay.

In der Luftfahrtindustrie herrscht ein harter Wettbewerb um die Entwicklung von marktfähigen elektrischen oder hybrid-elektrischen Flugzeugen. Eviation will durch den Einsatz der 3D-Drucklösungen von Stratasys hier die Nase vorn haben.

Das Unternehmen setzte bei der Entwicklung des elektrischen Flugzeugs auf einen holistischen Engineering-Ansatz, der quasi von Grund auf startete. Der gesamte Entwicklungsprozess mit den aerodynamischen Tests und dem Antriebssystem wurde neu entworfen, um die Effizienz des elektrischen Fluges zu optimieren. Mit dem 3D-Druck konnte man viele der Entwürfe testen, lange bevor man in tatsächlich zertifizierbare Teile investieren musste. Dies resultierte in gestrafften Prozessen und mutigeren Designs, aber auch deutlich reduzierten Entwicklungskosten.

Bar-Yohay geht ins Detail: „Unsere Fähigkeit, neue Designzyklen mit dem 3D-Druck zu schaffen und zu sehen, wie sie sich in Echtzeit bewähren, hilft uns, kritische Kapitalkosten zu senken, während wir unsere Rapid-Prototyping-Phase beschleunigen.“ Diese Form eines hochgradig iterativen Fertigungsprozesses im eigenen Haus, den der 3D-Druck verfeinert habe, sei entscheidend für das Überleben eines Unternehmens im ständig wechselnden und enorm umkämpften Umfeld des Verkehrswesens.

Beispielsweise konnte Eviation seine Motoren an den Flügelspitzen in wenigen Stunden in 3D drucken, was Design und funktionale Bewertung schneller machte. Ein anderer wichtiger Gesichtspunkt ist die Möglichkeit, Interferenzwiderstand an der Außenhülle durch den Einsatz sanfter, gebogener Oberflächen zu reduzieren. Eviation konnte die festen, geometrisch komplexen Leichtbauteile herstellen, um diese Oberflächen mit Hifle eines 3D-gedruckten geschichteten Composite-Tools aus Ultem-1010-Material zu unterstützen, das dann mit Karbonfasern überzogen wurde.

Bar-Yohay schätzt die Einsparungen durch den 3D-Druck auf sechs Monate Arbeit. Heute verwende man die Technologie für das Prototyping von Testbauteilen und den Werkzeugbau. Die Fähigkeit, leichte Bauteile mit komplexen Geometrien herzustellen, werde damit einhergehen, die Möglichkeit für den Einsatz 3D-gedruckter Teile für das fertige Flugzeug zu ergründen.

Die Testflüge sollen ab Ende 2018 beginnen, auf den Markt kommen soll das Flugzeug im Jahr 2021. Die mit den Stratasys-Lösungen gedruckten Komponenten für das Flugzeug von Eviation werden am Goodwood Festival of Speed (FoS) von heute noch bis zum 2. Juli zu sehen sein.

Bild: Das elektrische Flugzeug von Eviation soll 9 Passagieren Platz bieten für bis zu 1’000 km bei 240 Knoten (ca. 440 km/h) – zum Preis eines Zugtickets (Foto: Eviation).

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