Arvind Rangarajan, HP, im Gespräch Wie industrieller 3D-Druck Luftfahrt und Verteidigung verändert

Anbieter zum Thema

HP Deutschland GmbH

Heidrive GmbH

SolidCAM GmbH

CAD+T Solutions GmbH

In der Luftfahrt- und Verteidigungsbranche entscheiden Präzision und Materialeigenschaften über Erfolg oder Misserfolg. Arvind Rangarajan, Global Head of Product & Strategy, HP Additive Manufacturing Solutions, erläutert, wie industrieller 3D-Druck – von Multi Jet Fusion bis hin zu Hochleistungsfilamenten – die Grenzen des Machbaren verschiebt.

Die additive Fertigung entwickelt sich zunehmend zu einer Schlüsseltechnologie für die Luftfahrt- und Verteidigungsindustrie. Neue Werkstoffe, automatisierte Prozessketten und digitale Fertigungskonzepte eröffnen Möglichkeiten, die weit über den klassischen Prototypenbau hinausgehen. Im Gespräch erläutert Arvind Rangarajan, Global Head of Product & Strategy, HP Additive Manufacturing Solutions, wie industrielle 3D-Drucklösungen leistungsfähigere Bauteile ermöglichen und Produktion sowie Lieferketten nachhaltig verändern.

Autocad Magazin (ACM): Wie ermöglichen Multimaterial-Druck und Funktionsintegration im 3D-Druck neue, leistungsfähigere Komponenten für Luftfahrt- und Verteidigungsanwendungen?

Arvind Rangarajan: Die additive Fertigung hebt traditionelle Designbeschränkungen auf und erlaubt es Ingenieuren, Bauteile völlig neu zu denken. Mit Technologien wie HP Multi Jet Fusion (MJF) werden komplexe Geometrien, dünnwandige Strukturen und die Konsolidierung von Bauteilen wirtschaftlich rentabel. Das reduziert das Gewicht, erhöht die Haltbarkeit und minimiert potenzielle mechanische Schwachstellen.

Die Industrialisierung ist der entscheidende Wendepunkt für den Einsatz der additiven Fertigung in der Luftfahrt und Verteidigung. Mit Plattformen wie HP MJF können sich Hersteller auf validierte Materialien, streng kontrollierte Prozesse und konsistente, wiederholbare Ergebnisse verlassen. 

Obwohl der MJF-Prozess von HP keinen Multimaterial-Druck im klassischen Sinne unterstützt, profitieren Hersteller massiv von der Funktionsintegration: Mehrere traditionell gefertigte Einzelteile lassen sich zu optimierten Baugruppen aus einem einzigen Material zusammenfassen. Das Ergebnis sind stabilere, leichtere und zuverlässigere Komponenten bei gleichzeitig vereinfachten Produktions- und Wartungsabläufen.

ACM: Wo zahlt sich das besonders aus?

Arvind Rangarajan: Diese Designfreiheit wird durch die Industrial Filament 3D-Drucklösungen von HP ergänzt, die den Einsatz von Hochtemperatur- und Hochleistungsmaterialien für kritische Anwendungen ermöglichen. Durch die Kombination fortschrittlicher Geometrien mit Materialien, die extremen thermischen und mechanischen Belastungen standhalten, können Hersteller voll funktionsfähige Serienteile für anspruchsvollste Umgebungen produzieren. In unbemannten Flug- oder Unterwassersystemen bedeutet dies eine höhere Ausdauer, bessere Effizienz und widerstandsfähigere Plattformen – Leistungssteigerungen, die herkömmliche Fertigungsverfahren in dieser Form nicht bieten können.

ACM: Inwieweit treibt die Industrialisierung der additiven Fertigung den Einsatz des 3D-Drucks in sicherheitskritischen Bereichen voran?

Arvind Rangarajan: Die Industrialisierung ist der entscheidende Wendepunkt für den Einsatz der additiven Fertigung in der Luftfahrt und Verteidigung. Mit Plattformen wie HP MJF können sich Hersteller auf validierte Materialien, streng kontrollierte Prozesse und konsistente, wiederholbare Ergebnisse verlassen. Dies ist essenziell, um die strengen Anforderungen der Branche an Qualifizierung und Zuverlässigkeit zu erfüllen.

Dank dieser technologischen Reife entwickelt sich der 3D-Druck vom Experimentierstadium hin zur echten Serienproduktion. Die Teile sind nicht nur sofort einsatzbereit, sondern bieten auch die mechanische Integrität, die für extreme Einsatzbedingungen erforderlich ist. Lösungen wie die Industrial Filament 3D-Drucker von HP mit dem Material Management System (MMS) garantieren zudem eine vollständige Rückverfolgbarkeit über den gesamten Produktionsprozess hinweg. Jedes Teil kann somit präzise nachverfolgt, verifiziert und qualifiziert werden. Das beschleunigt die Akzeptanz in Unternehmen, die darin einen skalierbaren, serienreifen Ansatz für mehr Compliance und Leistung sehen.

ACM: Welche Rolle spielt die Automatisierung der Prozesskette – vom Pulverhandling bis zum Post-Processing – für die Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit?

Arvind Rangarajan: Automatisierung ist der Schlüssel zu Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit. Durch die Standardisierung der gesamten Prozesskette – vom Materialhandling bis zum Oberflächenfinish – minimieren Hersteller Abweichungen und sichern eine gleichbleibende Bauteilqualität über alle Produktionsläufe hinweg. Diese Kontrolle ist entscheidend, da bereits geringste Abweichungen die Gesamtleistung und Konsistenz beeinflussen können. Zudem ermöglicht die Automatisierung einen höheren Durchsatz, sodass fortschrittliche Komponenten in den erforderlichen Mengen produziert werden können, ohne Kompromisse bei der Qualität einzugehen.

ACM: Wie verändert die dezentrale, lokale Fertigung per 3D-Druck die Logistik und Lieferketten in der Branche?

Arvind Rangarajan: Die additive Fertigung ermöglicht es, die Produktion näher an den Ort des Bedarfs zu verlagern. Die Multi Jet Fusion-Technologie unterstützt agile On-Demand-Einsätze: Teile werden lokal gefertigt, was Lieferzeiten verkürzt und die operative Resilienz erhöht. Die Fähigkeit, digitale Dateien statt physischer Bestände zu bewegen, ist ein tiefgreifender struktureller Wandel. Dies steigert die Flexibilität erheblich – insbesondere in Umgebungen, in denen der Zugang zu traditioneller Versorgungsinfrastruktur begrenzt ist.

ACM: Welches Potenzial bieten digitale Ersatzteillager für die schnelle Verfügbarkeit von Komponenten?

Arvind Rangarajan: Digitale Inventare ermöglichen es Organisationen, physische Lagerbestände durch sichere, qualifizierte Datensätze zu ersetzen, die bei Bedarf gedruckt werden. Dies reduziert Lagerkosten, vermeidet das Veralten von Beständen und sichert den schnellen Zugriff auf kritische Komponenten. Dieser Ansatz ist besonders wertvoll für die Luftfahrt sowie für unbemannte Systeme, lässt sich aber auf alle Branchen mit komplexen Lieferketten oder langen Vorlaufzeiten übertragen.

ACM: Können Sie uns, bitte, ein Beispiel nennen?

Arvind Rangarajan: Die Zusammenarbeit von HP mit der Würth Additive Group zeigt, wie dieses Modell in großem Maßstab funktioniert. Durch die Kombination der qualitätsgesicherten Fertigung von HP mit den Digital Inventory Services (DIS) und dem globalen Logistiknetzwerk von Würth können Hersteller Ersatzteile in sichere, digitale Workflows überführen. Die Einbettung in das Logistik-Ökosystem von Würth gewährleistet Echtzeit-Verfügbarkeit, konsistente Validierung und eine sichere Produktion an verteilten Standorten.

Das Praxisbeispiel verdeutlicht den Nutzen: Während der Lieferkettenunterbrechungen in der Pandemie identifizierte Würth Kanada eine Reparaturkette, der jährlich fast 300'000 kanadische Dollar an Mietwagenkosten entstanden, weil Reparaturen stockten. Grund waren zu 85 Prozent einfache, aber nicht verfügbare Karosserie-Clips. Durch die Digitalisierung dieser Kleinteile und die lokale additive Fertigung konnten Komponenten, deren Beschaffung früher Wochen dauerte, innerhalb weniger Tage bereitgestellt werden. In Kombination mit Hochleistungsmaterialien sichert dieser Ansatz die Produktion langlebiger Endbauteile, die genau die Leistung und Reaktionsfähigkeit bieten, die in anspruchsvollen Branchen gefordert sind.

ACM: Herr Rangarajan, vielen Dank für das Gespräch.

Weitere Informationen: https://www.hp.com/us-en/printers/3d-printers.html

Flugtaugliche Teile mit Ultem 9085

Alternativer Additive-Manufacturing-Pfad für Satellitenanwendungen