Airbus en Autodesk hebben samen ’s werelds grootste 3D geprinte vliegtuigonderdelen voor in de cabine geproduceerd. Deze hebben al een eerste geslaagde vliegtest ondergaan. Bijzonder aan de onderdelen is dat de bionische structuur generatief werd ontworpen. Verder zijn de wanden geprint met Scalmalloy, een nieuw door Airbus ontwikkeld materiaal, een aluminiummagnesium legering.

 

Bionische structuur generatief ontworpen door The Living

Gewichtsbesparing staat in de vliegtuigindustrie bovenaan de agenda. Airbus en Autodesk laten zien dat 3D printen heel nieuwe vormen en structuren mogelijk maakt, die tot extra gewichtsbesparing leiden. Je kunt met deze technologie namelijk gemakkelijker bionische structuren produceren die anders niet maakbaar zijn. Voor het design zijn speciale algoritmes ontwikkeld. Deze algoritmes hebben voor het cabine-onderdeel een cellulaire structuur ontworpen, die de groei van botten nabootst. De bionische onderdelen zijn lichter en sterker dan de varianten die met traditionele processen worden gemaakt.

autodesk

De tekening van de bionische cabinewand die Airbus en Autodesk hebben ontwikkeld en 3D geprint.

 

Generatief design

Om dergelijke ontwerpen te maken, heeft Autodesk cloud computing ingezet. Dit maak het mogelijk om een oneindig aantal alternatieven voor een ontwerp te berekenen dat aan specifieke doelstellingen en eisen voldoet. Deze generatieve manier van werken zorgt voor nieuwe oplossingen die ontwerpers met traditionele middelen nog niet eerder hebben overwogen. Daarnaast is het bijna onmogelijk om zo’n generatief ontwerp met conventionele middelen te produceren. Productiemethoden als 3D printen maken dit wel mogelijk. Het generatief ontwerp is gemaakt door The Living, een studio van Autodesk gespecialiseerd in het toepassen van generatief desing.

 

Scheidingswand in de cabine

Het onderdeel waar het om gaat, vormt de scheidingswand tussen de zitplaatsen en de keuken van een vliegtuig. De wand biedt tevens ruimte aan de zitplaatsen van de stewards en stewardessen. Zoals ook voor veel andere vliegtuigonderdelen geldt, moet dit onderdeel voldoen aan een ingewikkeld ontwerp en dito eisen, zoals een speciale uitsnijding en een gewichtslimiet. Dat ontwerpen, gaat met de nieuwe ontwerpalgoritmes gemakkelijker.

 

Geprint met Scalmalloy

De wand is hierna 3D geprint met Scalmalloy. Dit is een nieuw materiaal, ontwikkeld door de R&D tak van Airbus, APWorks. Scalmalloy is een legering van aluminium, magnesium en scandium. Het heeft nagenoeg de sterkte van titanium, is zo licht als aluminium en is corrosiebestendig. APWorks maakt het materiaal speciaal voor additive manufacturing. Het is 45% lichter dan het huidige materiaal dat Airbus gebruikt voor de cabine-onderdelen. Naast het voordeel van de specifeke mechanische eigenschappen is er nog iets bijzonders aan Scalmalloy. Voordat het breekt, rekt het materiaal eerst op. Het project met Autodesk is het eerste waarin Scalmalloy op grote schaal voor vliegtuigbouw wordt ingezet. Zou je de complete cabine op deze manier maken, dan levert dat voor een Airbus A320 per jaar een vermindering van de CO2 uitstoot opleveren van 465.000 ton, vergelijkbaar met de uitstoot van 96.000 personenwagens in 10 jaar.

De eerste testfase van het vliegtuigonderdeel is succesvol afgerond. Volgend jaar zullen aanvullende testen worden uitgevoerd, waaronder een testvlucht.