Dubai Air Show 13.11.2015, 10:46 Uhr

So schnell fliegt eine Jet-Drohne aus dem 3D-Drucker

Eine Jet-Drohne aus dem 3D-Drucker? Gibt es! Das Forschungsunternehmen Aurora Flight Sciences hat damit bei Besuchern der Dubai Air Show für große Augen gesorgt. Denn sie fliegt ganz schön schnell. 

Jet-Drohne aus dem 3D-Drucker: Das Unmanned Air Vehicle (UAV) hat eine Spannweite von 2,75 m und wiegt lediglich 13 kg. 

Jet-Drohne aus dem 3D-Drucker: Das Unmanned Air Vehicle (UAV) hat eine Spannweite von 2,75 m und wiegt lediglich 13 kg. 

Foto: Stratasys

Aurora Flight Sciences zeigt, wie 3D-Drucker den Flugzeugbau revolutionieren könnten: 80 % der Bauteile ihrer Jet-Drohne haben die Ingenieure mit dem sogenannten Schmelzschichtverfahren gefertigt – ein Prinzip, nach dem auch günstige 3D-Drucker für zuhause arbeiten. Dabei bauen sie einzelne Werkstücke Schicht für Schicht aus einem schmelzfähigen Material auf.

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Leichtbauweise: Drohne wiegt nur 13 kg und beschleunigt auf 240 km/h

Das Unmanned Aerial Vehicle (UAV) besteht aus verschiedenen Materialien: Für Rumpf und Flügel kam Ultem 9085 zum Einsatz, ein Thermoplast von Stratasys, das für den Einsatz in der Luftfahrt zertifiziert ist. Tank und Ausströmdüse hingegen bestehen aus einer Nickellegierung namens Inconel.

Innenleben des Flügels: Der 3D-Druck macht es möglich, eingeschlossene Hohlräume einzuplanen. Das sorgt für Stabilität und Materialersparnis. 

Innenleben des Flügels: Der 3D-Druck macht es möglich, eingeschlossene Hohlräume einzuplanen. Das sorgt für Stabilität und Materialersparnis. 

Quelle: Stratasys

Beim Design der Bauteile konnten die Ingenieure eingeschlossene Hohlräume einplanen, die sich ohne 3D-Druck kaum würden realisieren lassen. Das spart Material und macht die Drohne leicht: Sie wiegt trotz einer Flügelspannweite von knapp 2,75 m nur 13 kg. Bei ihrem Jungfernflug in Utah zeigte sich, welchen Vorteil diese Leichtbauweise bringt. Die Jet-Drohne erreichte eine Höchstgeschwindigkeit von 240 km/h. 

3D-Druck der Flügel dauerte nur wenige Stunden

Viel wichtiger als die Geschwindigkeit in der Luft ist für die Ingenieure jedoch die Geschwindigkeit der Entwicklung: „Ein vorrangiges Ziel für uns bestand darin, der Luft- und Raumfahrtindustrie zu zeigen, wie schnell es von der Planung über den Bau bis zum Einsatz eines 3D-gedruckten düsengetriebenen Luftfahrzeugs gehen kann“, sagt Dan Campbell, Luftfahrtentwicklungsingenieur bei Aurora Flight Sciences.

3D-Drucker bei der Arbeit: Den Rumpf der Drohne fertigten sie aus einem Thermoplast namens Ultem 9085, das auch schon Airbus einsetzt. 

3D-Drucker bei der Arbeit: Den Rumpf der Drohne fertigten sie aus einem Thermoplast namens Ultem 9085, das auch schon Airbus einsetzt. 

Quelle: Stratasys

Während die Fertigung des Rumpfmittelabschnitts neun Tage dauerte, waren Flügel und Tank in wenigen Stunden ausgedruckt. Insgesamt benötigten die Techniker nur knapp einen Monat, um alle Komponenten aufeinander abzustimmen und die Drohne flugbereit zu machen.

Dank einer Cloud-Software konnten Ingenieure an unterschiedlichen Standorten zusammenarbeiten. Die Projektdauer verkürzte sich dadurch um 50 %. 

Dank einer Cloud-Software konnten Ingenieure an unterschiedlichen Standorten zusammenarbeiten. Die Projektdauer verkürzte sich dadurch um 50 %. 

Quelle: Stratasys

Dass sie so schnell waren, liegt laut Stratasys zum großen Teil an GrabCAD. Das konzerneigene Cloud-Konstruktionssystem vereinfachte die Zusammenarbeit zwischen den Projektbeteiligten und verkürzte die Projektdauer um rund 50 %. Campbell: „Unserer Kenntnis nach ist dies die größte, schnellste und aufwendigste im 3D-Druck gefertigte Drohne.“

Airbus druckt bereits mit Thermoplast von Stratasys 

Natürlich wissen große Flugzeughersteller schon um die Vorteile des 3D-Drucks: Airbus beispielsweise hat auf diese Weise für einen Airbus A350 XWB mehr als 1000 Bauteile herstellen lassen. Dabei kam ebenfalls Ultem 9085 zum Einsatz. Laut Airbus ist das Thermoplast von Stratasys nicht nur extrem formfest. Es wird auch strengen Brandschutzeigenschaften gerecht. 

Ein Beitrag von:

  • Patrick Schroeder

    Patrick Schroeder arbeitet als freiberuflicher Journalist für Zeitschriften und Onlinemagazine wie die VDI Nachrichten und Ingenieur.de.

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