Die deutsche Luftfahrtindustrie ist auf dem Weg zur weltweiten Vorreiterrolle für eine nachhaltige Luftfahrt. Fokus dabei liegt die additive Fertigung von Flugzeug-Bauteilen. WEBER additive beteiligt sich deshalb an einem groß angelegten Forschungsprojekt, in das viele namhafte Unternehmen der deutschen Luftfahrtbranche eingebunden sind.

TIRIKA heißt das ehrgeizige Vorhaben –  das Kürzel steht für Technologien und Reparaturverfahren für nachhaltige Luftfahrt in Kreislaufwirtschaft. Ziel von WEBER additive ist es, im Rahmen des Projekts eine „Anlagentechnologie zur kombinierten additiven und subtraktiven Fertigung von Flugzeugkomponenten aus rezyklierten Hochleistungsthermoplasten“ zu entwickeln.
Es geht also nicht nur um ein neuartiges, kombiniertes Fertigungsverfahren, sondern ausdrücklich auch darum, Flugzeugteile aus wiederverwendetem Rohstoff herzustellen. Auf diese Weise wollen die Initiatoren den Ressourcenverbrauch schon bei der Fertigung so weit als möglich reduzieren.

Additive Fertigung als Schlüsselelement 
Die additive Fertigung gilt als ein Schlüsselelement für eine ressourceneffiziente Flugzeugfertigung. Dafür gibt es mehrere Gründe: So sind additive Fertigungsprozesse bei den im Flugzeugbau relativ niedrigen beziehungsweise flexiblen Produktionsmengen wirtschaftlich darstellbar. Gleiches gilt für Änderungen an Luftfahrzeugen, die vergleichsweise häufig vorkommen. Sie lassen sich mit additiven Prozessen ohne große Mehrkosten, etwa für neue Werkzeuge, umsetzen.

Auch als Rückfallposition für andere Prozesse eignet sich die additive Fertigung. Sie hilft so Engpässe zu überbrücken und unnötigen Abfall zu vermeiden. Hinzu kommt die immense Designfreiheit, die AM-Verfahren mit sich bringen. Und: dank dem Einsatz von Hochleistungsthermoplasten lassen sich Werkstoffe substituieren, wodurch sich Gewichtseinsparungen realisieren lassen. Das trägt dazu bei, dass sowohl die Produktion als auch das Fliegen ressourcenschonender werden.

WEBER additive entwickelt im Rahmen des Förderprojektes eine spezielle Anlagentechnologie, mit der sich Flugzeugkomponenten direkt aus recycelten Hochleistungsthermoplasten herstellen lassen. Zugleich wollen die Entwickler von WEBER die additive FGF-Fertigungstechnologie (Fused Granular Fabrication) mit der subtraktiven Fräs-Technologie kombinieren.

Das FGF-Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass sich damit Kunststoff-Compounds direkt mittels Einschnecken-Extruder plastifizieren lässt. Das plastifizierte Material wird im Anschluss schichtweise aufgebracht. Mit diesem Verfahren lassen sich auch großvolumige Bauteile herstellen, was bisher mit Additivprozessen wirtschaftlich nur bedingt möglich war.

Vorreiter für nachhaltige Luftfahrt
Ziel des TIRIKA Verbundes ist es, wesentliche Lücken auf dem Weg zu einer vollumfänglich nachhaltigen Luftfahrtindustrie zu schließen. Im Blick ist dabei die komplette Prozesskette – von der Produktion und Integration von Bauteilen über den Betrieb der Luftfahrzeuge bis zum Ende ihrer Betriebsdauer.
Damit will sich die deutsche Luftfahrtindustrie weltweit als Vorreiter für eine nachhaltige Luftfahrt positionieren. Das Forschungsprojekt wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz BMWK.

Die TIRIKA-Mitwirkenden:
●   Airbus Operations
●   Airbus Defence and Space
●   Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
●   Liebherr-Aerospace Lindenberg
●   EOS Electro Optical Systems
●   Materialise
●   Novelis Koblenz (zuvor Aleris Rolled Products Germany)
●   Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung
●   Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung
●   Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, Fraunhofer-Institut für Lasertechnik
●   Faserinstitut Bremen
●   Leibniz-Institut für Werkstofforientierte Technologien – IWT 
●   Hans Weber Maschinenfabrik

Assoziierte Partner:
●   MTU Aero Engines
●   Airbus Helicopters Deutschland
●   Mankiewicz Gebr. & Co
●   Henkel
●   Chemetall