CASO DI STUDIO
Il componente introvabile di Lufthansa Technik: Riparazioni possibili grazie a un ricambio in titanio stampato in 3D
Cosa fai quando un pezzo continua a rompersi, ma è impossibile trovare i ricambi? Per Lufthansa Technik, la soluzione era semplice: crearne uno proprio. Ecco come il team di produzione additiva Lufthansa ha risolto due problemi contemporaneamente, progettando un ricambio in titanio stampato in 3D per sostituire un fermo in polimero soggetto a usura.
La sfida
- Un componente polimerico soggetto a danni che non era possibile acquistare singolarmente presso i produttori OEM
Soluzioni chiave
- Un componente riprogettato, realizzato in titanio Ti6Al4V tramite stampa 3D in metallo certificata secondo la norma EN 9100
I risultati
- Un nuovo fermo in titanio con un ciclo di vita atteso molto più lungo
- Una soluzione di riparazione efficace, che prevede la sostituzione di un singolo componente anziché dell'intera tapparella
La sfida
Sostituzione di un componente in polimero soggetto frequenti rotture
Quando Lufthansa Technik si rese conto che le pulegge degli oscuranti montati su A330, A340 e A380 si rompevano ripetutamente, decise che bisognava intervenire con una modifica.
Rapidamente hanno individuato la causa dei problemi. Il fermo, che mantiene in posizione il freno del rullo e il tappo terminale, realizzato polimero, non era abbastanza resistente per sopportare l'usura e i danni causati dal passare del tempo.
C'era però un secondo problema: trovare un sostituto. I produttori OEM non vendono componenti singoli di questo tipo, ma solo l'intero rullo. Senza una fornitura di pezzi di ricambio, la sostituzione dell'intero gruppo aveva un costo notevole.
Il team ha optato per un'idea che avrebbe risolto entrambe le questioni contemporaneamente, decidendo di riprogettare il componente fragile per la stampa 3D in metallo.
La soluzione
Progettare e realizzare un fermo in titanio stampato in 3D
«Il pezzo originale era un componente in polimero stampato a iniezione con una geometria complessa», ha spiegato David Rudolz, ingegnere di progetto presso Lufthansa Technik. «È stato subito individuato come candidato ideale per la produzione additiva in metallo.»
Si tratta di una tecnologia che gli ingegneri della Lufthansa Technik conoscono molto bene. David fa parte del team specializzato in produzione additiva dell'organizzazione, e l'azienda è in possesso delle certificazioni EASA Parte 21.G e 21.J, che le consentono di progettare, produrre e certificare componenti pronti per il volo.
Questa esperienza li ha aiutati a realizzare un progetto che rispecchiasse la funzionalità e la struttura del componente originale, adattandosi al contempo al nuovo materiale. Risposta elastica del metallo, geometria e spessore delle pareti sono stati fattori fondamentali per garantire il corretto funzionamento del componente.
Come in ogni progetto di sviluppo di un nuovo componente, si è insistito sull'ottimizzazione: l'idea non era quella di riprodurre, ma di migliorare, ovunque fosse possibile.
Il partner di produzione giusto
Dopo essersi assicurata che il materiale scelto — titanio Ti6Al4V — fosse conforme alle normative richieste, Lufthansa Technik ha scelto Materialise per la produzione del proprio fermo, più robusto e certificato. Le competenze e l’esperienza del nostro team Metal Competence Center, insieme alla nostra certificazione EN 9100 per i componenti metallici, hanno reso la scelta di Materialise una decisione piuttosto semplice.
«Da molti anni esiste una solida collaborazione tra Materialise e Lufthansa Technik», ha confermato David. «Materialise è uno dei nostri partner preferiti ed è stata la nostra prima scelta per questo progetto.»
Dopo aver superato l'audit richiesto, Materialise ha ottenuto in breve tempo la qualifica di fornitore di Lufthansa Technik per i componenti in metallo stampati in 3D. Gli ingegneri di Lufthansa Technik e Materialise hanno avviato una stretta collaborazione per coordinare il processo di produzione, i requisiti di stabilità del processo e i controlli di produzione.
Il risultato
Un nuovo componente che consente di effettuare riparazioni durature.
Una volta soddisfatti tutti i requisiti, il team di Materialise ha avviato la produzione dei componenti in conformità alla norma EN 9100 per i metalli e in linea con le specifiche di progettazione di Lufthansa Technik. Le parti flight-ready sono completamente certificate, oggi già in volo.
Il nuovo design — e in particolare la resistenza del titanio — ha comprensibilmente migliorato la durata attesa per questo componente. Grazie alla maggior capacità di resistere ad usura, questo componente sta avendo un impatto notevole sulla catena di approvvigionamento di Lufthansa Technik. Una volta a bordo,la parte può volare per un periodo di tempo più lungo e, in caso di necessità, essere sostituita con un ricambio ora disponibile. Allo stesso tempo, il nuovo design consente riparazioni mirate anziché sostituire l'intera tapparella, rendendo la manutenzione più economica ed efficiente.
L'ottima collaborazione alla base del progetto ha contribuito a rafforzare il legame tra Lufthansa Technik e Materialise, ora designata come centro di produzione ufficiale per i componenti metallici.
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