Scanning-Spray verbessert die 3D-Datenerfassung Türgriff-Mode-Cover von Boeing per 3D-Druck

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Um zu verhindern, dass Flugzeugtüren nach der Landung versehentlich geöffnet werden, sind die Türverriegelungen mit zusätzlichen Abdeckungen gesichert. Für die schnelle Verfügbarkeit einzelner Teile und kleiner Serien, wird häufig der 3D-Druck genutzt, der 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. Auf speziellen 3D-Druckern stellt AFS unter anderem Türgriff-Abdeckungen für eine Boeing her. Der Produktionsprozess beginnt mit der Datenerfassung zur Erstellung des Bauteil-Designs.

Datenerfassung direkt im Flugzeug

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. Ein weiterer wichtiger Aspekt für den Einsatz im Flugzeugt 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.

3D-Druck mit Ultem 9085

AFS verwendet für den 3D Druck der Türabdeckungen das hochwertige Ultem 9085 in schwarzer Farbe. Ultem 9085 ist speziell auf die Fertigung von Flugzeug-Kabinenteilen ausgelegt und erfüllt u.a. aufgrund seines hohen Festigkeits-Gewichtsverhältnisses die erforderlichen Voraussetzungen für den Einsatz in Flugzeugen. Ultem 9085 hat eine hohe Schlagfestigkeit und Chemiekalientoleranz [1]. Das Hochleistungsthermoplast gibt es in unterschiedlichen Farben.

Scanningspray für schwarze Teile

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. 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.

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 Messobjekts 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.

Weitere Informationen: https://aesub.com/ 

[1] ^{https://www.stratasys.com/de/materials/materials-catalog/fdm-materials/ultem-9085}

3D-Scan großer Bauteile: So lassen sich Referenzpunkte sekundenschnell platzieren