Luftfahrt

Die Vorteile von Additiver Fertigung eignen sich auch perfekt für die Luftfahrt, von daher ist es auch nicht verwunderlich, dass die Luftfahrtindustrie ein Frühnutzer war. Einen Präzedenzfall, dass sich die Additive Fertigung für die Luftfahrt mit der gemeinsamen FAA-/EASA-Zertifizierung des Einspritzventils für den LEAP-Motor eignet, hat GE geschaffen. Die Lieferkette ist aufmerksam geworden und HiETA unterstützt Zulieferer beim Wärmemanagement und bei leichtgewichtigen Entwicklungen.

Die Technologien von HiETA finden unter anderem bei der Ölkühlung, bei Umweltklimasystemen, bei der Elektronikkühlung, bei der Brennstoffzellenkühlung, bei hydraulischen Systemen und leichtgewichtigen Strukturen Anwendung.

Die Einführung von Getrieben in Turbofan-Triebwerken bedeutete, dass die erzeugte Abwärme nun für die Nutzung in anderen Bereichen im Flugzeug überschüssig wurde. Bestimmte Kühlpläne sind nun notwendig, welche leichtgewichtige und leistungsstarke Lösungen erfordern und das oft in Bereichen, in denen der Platz knapp ist. Unsere Palette an firmeneigenen Wärmeübertragungsflächen eignen sich perfekt für Situationen, in denen ein Wärmetauscher sehr klein und leicht konzipiert und in ungünstigen, nicht einheitlichen Bereichen integriert werden soll. Wesentlich ist die luftseitige Leistung, damit der Druckverlust minimiert wird, der gemeinsam mit der Anforderung des kleinstmöglichen Platzbedarfs dabei hilft, einen zusätzlichen Luftwiderstand zu minimieren.

Dazu hat HiETA eigene Methoden entwickelt, umfassend die Auswahl von Maschinen-Hardware, Prozessparameter, Datenverarbeitung und nicht-spezifische Design-Tools, die Additive Fertigungstechnologien auf ungeahnte Höhen der Merkmalauflösung bringen.

Umweltklimasysteme nutzen diese Techniken ebenfalls, um eine hohe Leistung sowohl auf der heißen wie auch auf der kalten Seite von Wärmetauschern sicherzustellen. Formoptimierungstechniken stellen sicher, dass die Wärmeübertragungsflächen für derartige Anwendungen mit hohem Massenstrom perfekt optimiert sind.

Formoptimierung wird auch verwendet, um optimale Geometrien für Anwendungen mit geringem Massenstrom zu identifizieren, wie beispielsweise bei der Elektronikkühlung.  Studien haben gezeigt, dass die Wärmeabgabe für ein gegebenes Gewicht und Volumen bei Luftfahrtanwendungen mehr als zweimal jener von derzeitigen hochmodernen Lösungen sein kann.

Unsere Technologien, die bei Automobil-Brennstoffzellenanwendungen genutzt werden, werden voraussichtlich für Flugzeug-Treibstofftanks als Ersatz für die Ram-Air-Turbine relevant sein. Insbesondere haben wir ein Verdampfungs- und Kondensierungssystem für die Verwendung in Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen entwickelt, die zuvor in Flugzeug-Brennstoffzellenvorführern verwendet wurden, und welches eine eindrucksvolle Leistung im Vergleich zur Konkurrenz bietet.

Unsere Erfahrung bei der Fluidmodellierung und Druckverlustminimierung kann auch für die hydraulischen Komponentensätze in Flugzeugen, wie Verteiler, genutzt werden. Gewichtseinsparungen von 20-30% sowie reduzierte Kosten und kürzere Vorlaufzeiten sind möglich, wenn der geometrische Komplexitätsgrad hoch ist.

Nicht zuletzt haben wir auch Kunden bei der klassischen Topologie-Optimierung in Bezug auf additiv gefertigte Teile unterstützt. Neben den Altair HyperWorks-Industriestandardtools können wir Unterstützung bei häufig wenig bekannten Designs für Additive Fertigungsphasen bieten, um ein kosteneffizientes und zuverlässiges Ergebnis sicherzustellen.