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Alt bekanntes neu gedacht, über die Möglichkeiten von 3D Druck

November 7, 2017

"Change the way you look at things and the things you look at change"

- Wayne W. Dyer

 

Wir Ingenieure suchen nach Möglichkeiten um die Welt ein Stück weit besser zu machen, das ist und war immer eine Tugend unseres Berufs. Technologien wie die additive Fertigung und die fortschreitende Digitalisierung geben uns mächtige Werkzeuge an die Hand um selbst vertraute Systeme/Bauteile neu zu denken. Hier ein kurzer Bericht über eine Machbarkeitsanalyse aus unserem Haus. Sie ist im Rahmen einer Masterarbeit von Lennart Brüdigam entstanden.

 

Der Flugzeugtrolley, ein Standardbauteil das weltweit für Catering auf unseren Flügen sorgt. Kann die Konstruktion unter Verwendung der additiven Fertigung, mit einer bionischen Auslegung verbessert werden?

 

 

 Das Vorgehen ist klar:

Am Anfang musste zuerst verstanden werden wie das System Trolley funktioniert, aus was für Einzelteilen besteht er, was ist die Funktion, die Umgebung in der er genutzt wird, was sind Lastfälle und Anforderungen.

 

Daraus resultiert ein Modell dessen Geometrie anhand der Lastfälle optimiert wird. Die Erkenntnisse aus dieser Optimierung wurden nun mit den eigenen Vorstellungen und den Anforderungen verglichen um geeignete Konstruktionsphilosophien zu isolieren.

 

 

Im Bild kann nun erkannt werden wo die Last durch Struktur geleitet werden muss, spätestens hier kommen die Möglichkeiten der additiven Fertigung zu tragen, komplizierte Geometrien, Hinterschneidungen schränken den Ingenieur in der Fertigung nicht ein.

 

Bionische Verfahren, das Abschauen in der Natur, ermöglichen uns gewichtsoptimal bei benötigten Steifigkeit zu konstruieren. Beispielsweise werden hier Wachstumsmerkmale von Knochengewebe einer Vogelschädeldecke angewandt um die Außen und Innenwände des Trolleys zu verbinden. Versteifende Rippen Geometrien werden aus dem Wachstum der Kieselalge gewonnen.

 

Unser Trolley hat nun eine optimierte, komplizierte Form die sich additiv fertigen lassen kann. Oder eher könnte. Die additive Fertigung ermöglicht dem Ingenieur einigen Beschränkungen der konventionellen Fertigung zu entkommen, jedoch gibt es auch bei additiven Fertigung Beschränkungen. Die Größe des Bauraumes ist genauso wie beispielsweise die Druckgeschwindigkeit begrenzt. Alle Fertigungsverfahren stehen in wirtschaftlicher Konkurrenz zueinander, nicht alles was möglich ist, ist auch wirtschaftlich sinnvoll. Additive Fertigung wird jedoch von Jahr zu Jahr besser und billiger. Das Potential ist riesig und nun liegt es an uns Ingenieuren es sinnvoll zu nutzen und auszuprobieren.

 

 

 

Johannes Brommer

Praktikant ALM / 3D Printing

 

johannes.brommer@heinkel-group.com

 

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