Forum Luftfahrt

DONNERSTAG, 7. JUNI 2018

Ort: CongressCenter, 1. OG, Raum H. Erhardt

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08:30 - 09:30
Check-In
09:30 - 09:35
Begrüßung Carl-Zeiss Saal
09:35 - 10:30

Die additive Fertigung ist eine aufstrebende Fertigungstechnologie für die Erdöl- und Erdgasindustrie und bietet ein großes Potential für Innovationen. Diese sind in allen Bereichen (Fullstream) der Erdöl- und Erdgasindustrie, wie die Erschließung von komplexen Erdöl- und Erdgasvorkommen und Produktion (Upstream), Transport der Rohstoffe (Midstream) sowie die Raffinierung und Weiterverarbeitung (Downstream) notwendig, um jetzt und in Zukunft Energie sicher und bezahlbar zu Verfügung zu stellen.
Im Vergleich zu Branchen wie die Medizin- oder Luft- und Raumfahrttechnik ist der Bedarf an additiv gefertigten Bauteilen in der Erdöl- und Erdgasindustrie noch klein. Dennoch sind die Anforderungen an die meist metallischen Bauteile zum Teil deutlich höher, sodass Fertigungstechnologien und Materialien der anderen Branchen nicht übernommen werden können. Bei den meisten Produkten wird neben einer hohen Festigkeit auch noch eine hohe Beständigkeit gegen Abbrasion, Erosion und Korrosion gefordert, was gerade unter den wirkenden meist dynamischen Belastungen z.B. bei Bohrvorgängen schwer zu erreichen ist. Zusätzlich müssen die Bauteile eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen, um Sicherheit, Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit bei Erschließung, Förderung, Transport und Weiterverarbeitung der Rohstoffe zu gewährleisten. All diesen Herausforderungen muss sich die junge Technologie der additiven Fertigung in der Erdöl- und Erdgasindustrie stellen.
Aufgrund der vielen Vorteile der additiven Fertigung wird der Ausbau der Technologie angefangen von der Forschung und Entwicklung über das Produktdesign bis hin zur industriellen Fertigung stark gefördert. Die Additive Fertigung bietet hier die Möglichkeit zur Herstellung von innovativen Bauteilen mit neuen Funktionen, die Verarbeitung neuer Materialien sowie eine signifikante Reduzierung von Produkteinführungszeiten. Von besonderem Interesse ist vor allem die dezentrale Fertigung von Bauteilen und Ersatzteilen, die eine schnelle Versorgung von entlegenen Standorten ermöglicht. Die additive Fertigung ist somit eine wichtige Technologie für Innovationen in der Erdöl- und Erdgasindustrie, die elementar für die Deckung des Energiebedarfs dieser und aller nachfolgenden Generationen sind.

Keynote 3
Christoph Wangenheim | Baker Hughes, a GE Company

Christoph Wangenheim hat Maschinenbau an der Leibniz Universität Hannover im
Diplomstudiengang studiert und diesen erfolgreich Ende 2008 abgeschlossen. Nach einem
Direkteinstieg als Fertigungsingenieur bei Baker Hughes in Celle, beschäftigt HerrWangenheim sich
seit 2012 mit der additiven Fertigung von metallischen Komponenten. Während eines Expat
Aufenthaltes für zwei Jahre imHeadquarter von Baker Hughes in Houston hat HerrWangenheimdie
additive Fertigung federführend im Konzern innerhalb einer internationalen Gruppe an zwei
Standorten (Houston und Celle) aufgebaut und geleitet. Seit Mitte 2016 ist Herr Wangenheim am
einem der größten Technologie Standorte in Celle für die additiven Fertigungstechnologien seitens
der Entwicklung, Material Qualifikation, Design und der Produktion von metallischen und
nichtmetallischen Komponenten für die Produktlinie Drilling Services verantwortlich.

10:30 - 10:45
Pause
Session 1
Moderation: Helge Hoch, Fraunhofer IAPT
10:45 - 11:15

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt wendet additive Fertigung in einer Vielzahl von Entwicklungsprojekten an und entwickelt neuartige Anwendungen für den 3D Druck. Dies umfasst sowohl Luft- und Raumfahrt als auch Projekte mit Forschungsschwerpunkt Verkehr und Energie. Der Vortrag gibt einen Überblick über aktuelle Anwendungen  und Trends im DLR e.V. im Bereich der additiven Fertigung. 

Vortrag 1/1
Dr. Kaj Führer | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt - DLR e.V.
11:15 - 11:45

AM-Qualifizierung für die Luftfahrt – Einflüsse von Parameter- & Maschinenkonfiguration auf die mech. Kennwerte bei Ti6Al4V

Vortrag 1/2
Verena Uhl | Bionic Production AG
11:45 - 13:30
Mittagspause und Besuch der Fachmesse
Session 2
Moderation: Helge Hoch, Fraunhofer IAPT
13:30 - 14:00

Additive Fertigungsverfahren für Metallteile werden bisher selten in der Serienfertigung eingesetzt, da die Herstellung von Bauteilen mit reproduzierbarer, hoher Produktqualität noch eine große Herausforderung darstellt. Daher ist eine Lebensdauervorhersage notwendig, welche prognostiziert, ob ein Bauteil den Anforderungen im Einsatz gerecht wird. In diesem Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, welches basierend auf Technologien der Industrie 4.0 eine präzise Lebensdauervorhersage für additiv gefertigte Bauteile ermöglicht.
Dazu wird bestehende additive Anlagentechnik durch die Integration von zusätzlichen Sensorsystemen erweitert. Über die Verknüpfung der daraus resultierenden Prozessüberwachungsdaten mit den bauteilspezifischen Anforderungen, wird mittels einer Fehlereinflussanalyse die Lebensdauer des Bauteils abgeleitet. Diese erlaubt die genaue Planung von Wartungszyklen und die Reduktion von Produktionsausschuss.

Vortrag 2/1
Sandra Zühlke | Fraunhofer IAPT

 

 

14:00 - 14:30

Um den Herausforderungen bei der Produktion der Ariane 6 mit reduzierten Produktionskosten und verkürzten Lieferzeiten gerecht zu werden, kommt bei der ArianeGroup vermehrt Additive Fertigung zum Einsatz. Für thermisch hoch belastete Bauteile von Raumfahrtantrieben werden durch Laserstrahlschmelzen gefertigte Komponenten aus Nickelbasislegierungen eingesetzt. Um das volle Potenzial der Additiven Fertigung auszuschöpfen, ist es notwendig, durch Prozessüberwachung bereits während dem Fertigungsprozess Aussagen über die Qualität der Bauteile treffen zu können. Aus diesem Grund setzt die ArianeGroup auf die Optische Tomographie (OT) der Firma EOS GmbH. In diesem Zusammenhang werden die Indikationen aus der OT untersucht und mit Defekten in den gefertigten Bauteilen korreliert. Dazu sind eine Betrachtung der auftretenden Defektarten und deren Größe, sowie die gezielte Einbringung von Defekten in Testbauteile notwendig. Zur Korrelation werden OT Signale mit metallurgischen Schliffen und mit den Ergebnissen aus Computertomographie-Analysen verglichen. Mit dem auf diese Weise erstellten Fehlerkatalog und den zugehörigen Korrelationen hat die ArianeGroup das Ziel, bereits während dem Fertigungsprozess Vorhersagen über auftretende Defekte im Bauteil treffen zu können. Die aufwendige zerstörungsfreie Prüfung der Bauteile nach der Fertigung entfällt somit, was die Erreichung der Kosten- und Zeitziele für additiv gefertigte Bauteile der Ariane 6 ermöglicht.

Vortrag 2/2
Mathias Sebastian Palm | ArianeGroup GmbH / Technische Universität München
  • 2009-2014: Studium der Luft- und Raumfahrt an der Technischen Universität München (M. Sc.)
  • 04/2015-04/2017: Systemingenieur im Bereich Systementwicklung Polymermaschinen bei der EOS GmbH Electro Optical Systems in Krailling bei München
  • Seit 05/2017: Promotion am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften der Technischen Universität München als Beschäftigter der ArianeGroup GmbH in Taufkirchen bei München
14:30 - 15:00

Die additive Fertigung von Titanlegierungen hat sich in den letzten Jahren in der Industrie und im akademischen Umfeld etabliert und zahlreiche Anwendungen, besonders in der Luftfahrt, gefunden. Besonders Kunststoffanwendungen für Kabinenstrukturen, aber auch metallische Bauteile wie Brackets oder andere Strukturbauteile werden bereits additiv gefertigt. Aus diesem Grund müssen Prozessgeschwindigkeit erhöht und Kosten gesenkt werden, denn nur mit einem ökonomischen Prozess wird die Technologie die notwendige Akzeptanz in der Industrie finden. Die Kostentreiber in der additiven Fertigung sind auf der einen Seite die verwendeten Materialien, aber vor Allem die Maschinenlaufzeiten bis zum fertigen Bauteil. Die Prozessroute für die Herstellung von Ti6Al4V Komponenten in der Luftfahrt beinhaltet das heißisostatische Pressen als Standardnachbehandlung, um die Porosität in Komponenten zu verringern und Bauteilversagen vorzubeugen.
Die in diesem Vortrag vorgestellten Untersuchungsergebnisse zeigen, dass eine stellenweise Anpassung dieser Prozessroute, beziehungsweise der Fertigungsparameter im Bereich der additiven Fertigung einer Komponente erhebliches Potenzial zur Zeit-/Kostenersparnis bietet. Die zielgerichtete Optimierung der Fertigungsparameter und die daraus resultierende Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit, begleitet von einer geringen Erhöhung der Porosität im Grundzustand, sowie der Potentialausschöpfung des heißisostatischen Pressens, führen auf Probenebene zu vergleichbaren Werten mit denen der Standardprozessroute.

Vortrag 2/3
Dominik Ahlers | Universität Paderborn, DMRC
15:00 - 15:30

Teilekonstruktion im Metall-3D-Druck

Vortrag 2/4
Christoph Erhardt | Proto Labs
15:30
Ende
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