Die Airline Components International (ACI) mit Sitz im britischen Oxfordshire hat sich auf die Entwicklung und Herstellung von Flugzeug-innenräumen spezialisiert. Für die ganz eiligen Fälle nutzt das Unternehmen die Schnellspritzguss-Dienste vom Prototypen und Kleinseriendienstleister Proto Labs. Wenn ein Flugzeug zur jährlichen Wartung und Überholung am Boden steht – in der Regel jeweils nur ein bis zwei Wochen – gibt es einen enormen Zeitdruck. Die Anbieter von Nachbesserungs- und Wartungsarbeiten müssen daher schnell reagieren, um eine unverzügliche Wiederinbetriebnahme zu gewährleisten. „Unsere Kunden sind sehr anspruchsvoll“, so James Deans, Geschäftsführer von ACI. „Sie senden uns ihren Anforderungskatalog oder relevante Flugzeuginnenteile, und wir entwerfen, bauen nach oder gestalten entsprechend neu, bevor das Flugzeug seinen Betrieb wieder aufnimmt. Wir haben oft nur wenige Tage Zeit.“
Innenausstattung von Fachbetrieben
Wenn Airlines ein neues Flugzeug bei einem Hersteller wie Boeing oder Airbus bestellen, werden die Innenräume und sonstigen Ausstattungen von Fachbetrieben bezogen. „Um Gewicht und Kosten einzusparen, kommen Design und Langlebigkeit bei der Entwicklung dieser nicht sicherheitsrelevanten Ausstattung häufig zu kurz,“ so Deans. „Auch wenn die Marketingabteilung der Fluglinie dem Konzeptentwurf, beispielsweise für einen neuen Sitz, bereits zugestimmt hat, kann er dennoch abgelehnt werden, wenn er für zu schwer oder zu teuer befunden wird.“ Als Lösung wird dann versucht, bei Kunststoffen, wie sie beispielsweise bei Teilen der Sitzverkleidung verwendet werden, Material einzusparen, mit der Folge, dass eine Wanddicke von 1,2 statt 2 mm die Langlebigkeit der Teile stark beeinträchtigt. Der umgestaltete Flugzeugsitz geht zwar in die Produktion, doch nach einer Weile versagen diese Bauteile. „Wir verbessern die Designkompromisse anderer Unternehmen“, sagt Deans.
Seit vielen Jahren verwendet der Luftfahrtbauteile-Hersteller für die Fertigung von Designprototypen eine betriebseigene FDM-Maschine (Fused Deposit Modelling), bevor das Unternehmen externe Lieferanten mit der Herstellung von Werkzeugen aus Stahl und spritzgegossenen Fertigteilen beauftragt. Deans: „Wir waren auf der Suche nach einem Unternehmen, das größere Prototypmodelle herstellen konnte, als dies bei uns intern möglich war. Wir wurden durch eine CAD-Fachzeitschrift auf Proto Labs aufmerksam und waren froh, als wir entdeckten, dass der Dienstleister nicht nur Spritzguss-Prototypen herstellen, sondern auch Kleinserien im Protomold-Verfahren liefern konnte, die weitaus zeitsparender sind als herkömmliche Spritzguss-Verfahren.“
Zu diesem Zeitpunkt arbeitete der Luftfahrtspezialist gerade an einem Projekt zur Herstellung großer Spritzgussteile für die Royal Air Force. „Die Stahlwerkzeuge für dieses eine Projekt sollten mehr als 200000 britische Pfund kosten, und die Herstellung der Fertigteile hätte 12 bis 16 Wochen in Anspruch genommen. Der Kleinserienspezialist bot uns an, ein spritzgegossenes Fertigteil ohne Leistungsverluste aus demselben für die Produktion vorgesehenen Material herzustellen, und das Ganze bei einer Lieferzeit von einem Tag, drei, fünf oder 15 Werktagen.“
Seit dieser ersten Erfahrung greift das Unternehmen immer wieder auf das Angebot zurück, um seine breite Palette an Teilen für seine vielen Kunden aus der Luftfahrtbranche zu erweitern. Das umfassende Sortiment reicht von Sitzteilen und Teppichleisten über Produkte für Bordküchen und Bauteile für Gepäckfächer bis hin zu Display-Einfassungen an der Rückenlehne.
„In den letzten Jahren hat unser Unternehmen in seine Design- und Testmöglichkeiten investiert“, so Design-Manager Will Matthews. „Hier schaffen wir einen echten Mehrwert. Wir verfügen intern über Möglichkeiten zum Reverse-Engineering und zur Finite-Element-Analyse sowie zum Testen von Spannung, Dehnung, wechselnder Beanspruchung und Ermüdung. Wenn ein Teil von uns in die Produktion geht, ist es sehr viel besser als das Original.“
Automatischer Werkzeugentwurf
Matthews erkannte den Nutzen von Proto Quote, dem Online-Angebotssystem des Prototypenspezialisten, sehr schnell. Das System verarbeitet ein bestehendes 3D-CAD-Modell mithilfe eines Supercomputer-Clusters und entwirft daraufhin das Werkzeug. Matthews ist dennoch froh, dass sich bei dem Dienstleister ein Projektmanager speziell um alle schwierigeren Fälle kümmert, und ist vomEngagement des Unternehmens für persönlichen Service beeindruckt: „Wenn wir eine Anfrage oder ein Problem haben, egal, ob es um einen neuen Materialtyp oder eine Konstruktionsänderung geht, die die Herstellung des Teils vereinfachen soll, bekommen wir die Antworten, die wir brauchen. Im Gegensatz zu unseren Erfahrungen mit anderen Anbietern hat sich Protomold als sehr proaktiv erwiesen. Wenn die Mitarbeiter des Dienstleisters nicht sofort eine Antwort parat haben, stellen sie Nachforschungen an und melden sich dann schnell wieder bei uns. In unserem Industriebereich mit kurzen Lieferzeiten zählt jede Stunde.“
Der gute Ruf des Luftfahrtspezialisten in der Luftfahrtbranche beruht auf einigen wichtigen Eigenschaften, wie der Fähigkeit komplexe Konstruktionsprobleme zu lösen und schnell zu reagieren, wenn eine Fluggesellschaft ein Teil umgestalten muss sowie der kurzfristigen Bereitstellung von Innenraumkomponenten. „Wir konnten die Lieferzeiten neuer Teile um mehrere Wochen verkürzen“, sagt Deans. „So können unsere Kunden Teile bestellen, wenn das Flugzeug am Boden steht, die Teile einbauen und das Flugzeug innerhalb des zugewiesenen Wartungsfensters erneut flugbereit machen.“
Kosteneffizienz
Schnellspritzgießen für Kleinserien
Protomold ist ein automatisches Verfahren für das Design und zur Fertigung von Formen nach 3D-CAD-Teilemodellen. Mit dieser Automatisierung lässt sich gegenüber konventionellen Verfahren die Vorlaufzeit für das Erstteil in der Regel auf ein Drittel verkürzen. Die Kosteneinsparung schwankt je nach Anzahl der produzierten Teile, jedoch kann das Schnellspritzgießen auch bei bis zu tausendteiligen Serien zu deutlichen Kostenvorteilen führen. Die Formen werden aus Aluminiumlegierungen und mithilfe einer CNC-Hochgeschwindigkeitsbearbeitung gefertigt. Formteile können in fast allen technischen Kunststoffgraden hergestellt werden.
