Mit kluger Strategie zur Excellence: MTU setzt bei Serienprodukten

Kundenreferenz Luft- und Raumfahrt
Fakten
Herausforderung
Optimierte Nutzung der vorhandenen EOS-Maschinen für
den Bau von sicheren und
kostengünstigen Serienbauteilen.
Lösung
Additive Fertigung von Boroskop
augen für die Getriebefans der
neuen Triebwerksgeneration
PurePower® PW1100G-JM des
Airbus A320neo.
Ergebnisse
•Flexibel: Designfreiheit ist
nahezu unbegrenzt
•Schnell: Entwicklungs-,
Herstellungs- und Lieferzeiten
werden erheblich verkürzt
•Wirtschaftlich: Werkzeuglose
Fertigung senkt Entwicklungsund Herstellungskosten drastisch
Additiv hergestelltes Boroskopauge der MTU Aero Engines für die schnelllaufende Niederdruckturbine des
G etriebefan-Triebwerks PurePower® PW1100G-JM, das den A320neo antreiben wird (Quelle: MTU Aero Engines).
Mit kluger Strategie zur Excellence: MTU setzt bei
S erienprodukten auf die Additive Fertigung
EOS-Technologie ermöglicht wirtschaftliche Fertigung von
Triebwerksbauteilen für den Airbus A320neo
15 % weniger Treibstoffverbrauch. Damit Hersteller Airbus den Kunden seines A320neo, eines neuen
Kurzprofil
Kurz- und Mittelstreckenflugzeug, diesen Vorzug bieten kann, müssen vor allem die Antriebe
Die MTU Aero Engines ist
effizienter werden. Der MTU Aero Engines kommt als zentralem Zulieferer des US-Triebwerks
Deutschlands führender Trieb-
herstellers Pratt & Whitney dabei eine Schlüsselrolle zu. Um technologisch an der Spitze zu stehen,
werkshersteller. Das Tradi-
forcieren die Münchner Experten für Flugzeugtriebwerke unter anderem die verstärkte Nutzung
tionsunternehmen mit Sitz in
innovativer Produktionsverfahren. Die Additive Fertigung spielt dabei eine wichtige Rolle, wie die
München entwickelt, fertigt,
Herstellung von Boroskopaugen, Zugangsöffnungen für die Triebwerksinspektion, zeigt. Die MTU
vertreibt und betreut mit rund
vertraut dabei auf Technologie von EOS.
9.000 Mitarbeitern Komponenten für zivile und militärische
Luftfahrtantriebe sowie Indus-
Herausforderung
Fertigungsverfahren, bei denen
Designfreiheit bis hin zur Vielfalt
triegasturbinen und verantwor-
Die Luft- und Raumfahrtbranche
ein Laser aus einem Pulver
der verfügbaren Rohstoffe, seien
tet Triebwerksendmontagen und
ist eine der innovationsstärksten
Schicht für Schicht Werkstücke
es nun sehr leichte, aber feuer-
-instandhaltungen.
auf der ganzen Welt – allein für
aushärtet. Die Methode wurde
feste bzw. schwer entflammbare
das Muster A380 hatte Hersteller
ursprünglich im Prototypenbau
Kunststoffe oder Metalle. Hinzu
Weitere Informationen
Airbus über 380 Patente bean-
eingesetzt, da sich damit sehr
kommen generell Kostendruck
www.mtu.de
tragt. Eine wichtige Rolle spielen
schnell Einzelteile produzieren
und Sicherheit als starke Trieb-
in dieser Industrie neue und
ließen. Wegen seiner zahlreichen
federn, sobald sich ein Fluggerät
serientaugliche Werkstoffe und
Vorteile hat es sich inzwischen
in die Luft erhebt. Demnach gilt
Technologien, unter anderem aus
auch erfolgreich in der Serien
es den richtigen Mittelweg bei der
Kosten-, Gewichts- und Funktions-
produktion etabliert.
Einführung neuer Technologien
gründen. Hersteller und Zulieferer
zu beschreiten. Die MTU Aero
prüfen daher verstärkt das
Die Liste der Vorteile dieses
Engines, Deutschlands führender
Leistungsvermögen Additiver
Verfahrens reicht von der
Triebwerkshersteller, hat darum
eine strategische Herangehensweise gewählt, um den Einsatz
der Additiven Fertigung in
mehreren Schritten auszubauen.
Derzeit verwendet das Unternehmen
bereits sieben EOS-Maschinen.
„Begonnen haben wir vor etwa
zehn Jahren mit der Herstellung
von Werkzeugen sowie einfachen
Entwicklungsbauteilen“, sagt
Dr. Karl-Heinz Dusel, Leiter Rapid
Einblick in die Fertigung: eines der sieben EOS-Systeme, mit dem Serienbauteile
für den Triebwerksbau hergestellt werden (Quelle: MTU Aero Engines).
Technologies bei der MTU in
München. „Um die Auslastung auf
den Systemen zu optimieren und
Hitzebeständigkeit und Lang
Entwicklung gaben dabei den
Material- und Werkzeugeinsatz.“
unseren Stufenplan umzusetzen,
lebigkeit aus: Zudem konnten
Ausschlag.
Die MTU sieht für die Fertigung
haben wir nach weiteren Anwen-
bei der Verarbeitung hinsichtlich
dungsfeldern gesucht.“ Der Mix
Werkstoffqualität die besten
Ergebnisse
Triebwerksbau viel Potenzial, wie
aus Kosten- und Sicherheitsdenken
Ergebnisse erzielt werden, nicht
Die strategische Herangehensweise
etwa bei Lagergehäusen oder
einerseits sowie strategischem
zuletzt, weil die Nickellegierung,
zahlte sich für die MTU aus, ebenso
Turbinenschaufeln – beides Teile
Innovationsstreben andererseits –
als schwer zu zerspanender Werk-
wie die enge und positive Zusam-
mit höchstem Anspruch an die
und das jeweils für die Serien
stoff, prädestiniert ist, mittels
menarbeit mit EOS: Das Hochfahren
Sicherheit und Zuverlässigkeit.
fertigung – bildeten den Kern
Additiver Fertigung verarbeitet zu
der Serienfertigung der Boroskop-
Das MTU-Ziel: In 15 Jahren
der Herausf orderung.
werden. Da die MTU auch als
augen hat bereits begonnen.
soll ein signifikanter Anteil der
Rohmaterialhersteller agiert, hat
16 Teile pro Job sind vorgesehen,
Bauteile im industriellen 3D-
Lösung
das Unternehmen mit Einführung
in Summe bedeutet das bis zu
Druck hergestellt werden. Die
Für die neueste Triebwerksgenera-
der EOS-Technologie eine neue
2.000 Stück pro Jahr. Die Einspa-
EOS-Technologie unterstützt
tion – den so genannten Getriebe-
Prozesskette entwickelt, zugelas-
rungen im Vergleich zu altherge-
damit erfolgreich die Wett
fan (GTF) – kommen bereits
sen und in das Fertigungssystem
brachten Verfahren sollen später
bewerbsfähigkeit des Unterneh-
Boroskopaugen zum Einsatz, die
integriert.
im zweistelligen Prozentbereich
mens, das in einer der anspruchs-
liegen. Bereits jetzt ist die Qualität
vollsten Branchen überhaupt
aktiv ist.
mit den EOS-Maschinen her
von weiteren Serienteilen im
gestellt werden: „Mit Beginn der
Der gesamte Herstellungsprozess
auf einem hohen Niveau. Gemein-
zweiten Phase haben wir ange-
unterliegt einer strengen, speziell
sam arbeiten die MTU und EOS
fangen, Rohteile zu produzieren,
von der MTU entwickelten Prozess-
daran, die Nachbearbeitung der
die bestehende Teile ersetzt haben.
kontrolle: Die Onlineüberwachung
Bauteile weiter zu optimieren –
In diese Etappe fallen auch die
erfasst jeden einzelnen Produktions-
vor allem an besonders glatten
Boroskopaugen der Niederdruck-
schritt und jede Schicht. Daneben
Oberflächen und der damit
turbine des A320neo-GTFs“,
entstanden neue Qualitäts
verbundenen perfekten Struktur
„Die Additive Fertigung von
ergänzt Dusel. Mit den kleinen
sicherungsverfahren, wie etwa
mechanik.
Boroskopaugen für die Serie ist
Anbauteilen lassen sich die im
die optische Tomografie. Die
Triebwerk liegenden Turbinen-
EOS-Maschinen wurden zudem
Für Dusel liegen die Vorteile auf
stellt die MTU einmal mehr ihre
schaufeln mit Hilfe von Endo-
eigens durch das Luftfahrtbun-
der Hand: „Die EOS-Technologie
Innovationsführerschaft unter
skopen auf ihren Zustand und
desamt zertifiziert. Früher wurden
zeichnet sich durch nahezu
Beweis, denn wir fertigen mit
mögliche Abnutzungen hin
die Boroskopaugen gegossen
unbegrenzte Designfreiheit aus
einem der modernsten Verfah-
überprüfen. Die Teile werden auf
oder aus dem Vollen gefräst. Die
und verkürzt Entwicklungs-,
ren der Welt Teile für eines
das Gehäuse genietet und
Niederdruckturbine des A320neo-
Fertigungs- sowie Lieferzeiten
der modernsten Triebwerke der
erlauben es, das in der Luftfahrt
Getriebefans ist die erste Turbine,
deutlich. Daneben senkt sie die
Welt, den Getriebefan.“
Boroskop genannte Endoskop
die serienmäßig mit additiv gefer-
Entwicklungs- und Produktions-
einzuführen.
tigten Boroskopaugen ausgerüstet
kosten drastisch. Leichtere und
Dr. Karl-Heinz Dusel,
wird – vor allem die Kostenvorteile
komplexere Bauteile können
Leiter Rapid Technologies
Die verwendete Nickelbasislegie-
der EOS-Technologie sowohl bei
realisiert werden, und die Pro-
bei der MTU in München
rung zeichnet sich durch ihre
der Fertigung als auch bei der
duktion erfolgt mit geringerem
für uns ein großer Erfolg. Damit
EOS GmbH
Electro Optical Systems
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Robert-Stirling-Ring 1
D-82152 Krailling bei München
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Stand 04/2015. Technische Änderungen vorbehalten. EOS ist nach ISO 9001 zertifiziert.

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