Forum Aviation

THURSDAY, 7 JUNE 2018

Location: CongressCenter, 1st floor, Room H. Erhardt


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08:30 - 09:30
Check-In
09:30 - 09:35
Welcome Carl-Zeiss Saal
09:35 - 10:30

Additive Manufacturing (AM) is an emerging manufacturing technology in the Oil and Gas (O&G)
industry and offers a high potential for significant innovations. This new manufacturing technology
is being actively used and applied in all industry segments (fullstream) of the O&G industry, such as
the exploration of reservoirs by latest drilling and evaluation tools and production (upstream), the
transportation and storage of goods (midstream), as well as refining and industrial power processing
(downstream). In addition, a digital revolution is being driven to modernize the O&G industry by
optimizing operations thru the power of data and analytics.
In comparison to other industries such as medical and aviation, the experience level of additively
manufactured components in O&G is still relatively low. Due to industry specific requirements, which
are different ormore challenging than other industries, current developed and qualifiedmaterials for
AM cannot always be used. High static and dynamic loads, corrosion as well as abrasion and erosion
are significant challenges for all materials. A high reliability of services as well as meeting all
standards of Health, Safety and Environmental is the key in the operational field at the customer site.
The young AM technology needs to overcome all these challenges and needs to be applicable at high
pressure of productivity and cost efficiency.
Due to numerous opportunities of AM, Baker Hughes, a GE company has focused significantly on key
advantages of this technology in product design. The process and material development and its
qualification for production have been the main focus over the last years to enable production of
additive manufactured goods. Enabling new designs, the ability to manufacture new materials and
alloy families, as well as the opportunity to significantly reduce product development time by shorten
multiple design iterations have all been benefits that have found success in the applying this
technology. Furthermore, local satellite production opportunities at decentralized manufacturing
hubs will enable to ability of short lead times even in outlying regions. Thus, AM is an important
technology in the O&G industry and is seen as an elementary part of innovation to bring energy to
the world.

Keynote 3
Christoph Wangenheim | Baker Hughes, a GE Company

Christoph Wangenheim hat Maschinenbau an der Leibniz Universität Hannover im
Diplomstudiengang studiert und diesen erfolgreich Ende 2008 abgeschlossen. Nach einem
Direkteinstieg als Fertigungsingenieur bei Baker Hughes in Celle, beschäftigt HerrWangenheim sich
seit 2012 mit der additiven Fertigung von metallischen Komponenten. Während eines Expat
Aufenthaltes für zwei Jahre imHeadquarter von Baker Hughes in Houston hat HerrWangenheimdie
additive Fertigung federführend im Konzern innerhalb einer internationalen Gruppe an zwei
Standorten (Houston und Celle) aufgebaut und geleitet. Seit Mitte 2016 ist Herr Wangenheim am
einem der größten Technologie Standorte in Celle für die additiven Fertigungstechnologien seitens
der Entwicklung, Material Qualifikation, Design und der Produktion von metallischen und
nichtmetallischen Komponenten für die Produktlinie Drilling Services verantwortlich.

10:30 - 10:45
Break
Session 1
Presentation: Helge Hoch, Fraunhofer IAPT
10:45 - 11:15

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt wendet additive Fertigung in einer Vielzahl von Entwicklungsprojekten an und entwickelt neuartige Anwendungen für den 3D Druck. Dies umfasst sowohl Luft- und Raumfahrt als auch Projekte mit Forschungsschwerpunkt Verkehr und Energie. Der Vortrag gibt einen Überblick über aktuelle Anwendungen  und Trends im DLR e.V. im Bereich der additiven Fertigung. 

Lecture 1/1
Dr. Kaj Führer | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt - DLR e.V.
11:15 - 11:45

AM-Qualification for Aerospace – influences of parameter and machine configuration on the mechanical properties of Ti6Al4V

Lecture 1/2
Verena Uhl | Bionic Production AG
11:45 - 13:30
Lunch break and visit to the trade show
Session 2
Presentation: Helge Hoch, Fraunhofer IAPT
13:30 - 14:00

Additive Fertigungsverfahren für Metallteile werden bisher selten in der Serienfertigung eingesetzt, da die Herstellung von Bauteilen mit reproduzierbarer, hoher Produktqualität noch eine große Herausforderung darstellt. Daher ist eine Lebensdauervorhersage notwendig, welche prognostiziert, ob ein Bauteil den Anforderungen im Einsatz gerecht wird. In diesem Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, welches basierend auf Technologien der Industrie 4.0 eine präzise Lebensdauervorhersage für additiv gefertigte Bauteile ermöglicht.
Dazu wird bestehende additive Anlagentechnik durch die Integration von zusätzlichen Sensorsystemen erweitert. Über die Verknüpfung der daraus resultierenden Prozessüberwachungsdaten mit den bauteilspezifischen Anforderungen, wird mittels einer Fehlereinflussanalyse die Lebensdauer des Bauteils abgeleitet. Diese erlaubt die genaue Planung von Wartungszyklen und die Reduktion von Produktionsausschuss.

Lecture 2/1
Sandra Zühlke | Fraunhofer IAPT
14:00 - 14:30

To cope with the challenges for the production of the Ariane 6 with reduced production cost and lead time, ArianeGroup is increasing its Additive Manufacturing activities. Nickel-base alloy parts which are manufactured with laser beam melting are used for space propulsion applications which have to face high thermal stresses. To exploit the full potential of Additive Manufacturing, it is necessary to use in-process monitoring to evaluate the quality of a part already during the production process. Therefore, ArianeGroup uses the Optical Tomography (OT) system from EOS GmbH. In this context, indications from the OT are analyzed and correlated to defects which occur in the manufactured parts. For this purpose, it is necessary to examine the occurring defect types and sizes as well as to perform the specific creation of defects in test parts. For the correlation, OT signals are compared to metallographic results and to results of computed tomography analysis. The goal of the defect catalogue, which is derived from the correlations, is to make forecasts about possible defects in the parts already during the production process. The expensive non-destructive inspection of parts after manufacturing can be replaced which enables ArianeGroup to meet the cost and lead time goals for additive manufactured parts for the Ariane 6.

Lecture 2/2
Mathias Sebastian Palm | ArianeGroup GmbH / Technische Universität München
  • 2009-2014: Studies of aerospace engineering at the Technical University of Munich (M. Sc.)
  • 04/2015-04/2017: System engineer in the field of system development for polymer machines at EOS GmbH Electro Optical Systems in Krailling near Munich
  • Since 05/2017: PhD candidate at the Institute for Machine Tools and Industrial Management at the Technical University of Munich as an employee of ArianeGroup GmbH in Taufkirchen near Munich
14:30 - 15:00

Die additive Fertigung von Titanlegierungen hat sich in den letzten Jahren in der Industrie und im akademischen Umfeld etabliert und zahlreiche Anwendungen, besonders in der Luftfahrt, gefunden. Besonders Kunststoffanwendungen für Kabinenstrukturen, aber auch metallische Bauteile wie Brackets oder andere Strukturbauteile werden bereits additiv gefertigt. Aus diesem Grund müssen Prozessgeschwindigkeit erhöht und Kosten gesenkt werden, denn nur mit einem ökonomischen Prozess wird die Technologie die notwendige Akzeptanz in der Industrie finden. Die Kostentreiber in der additiven Fertigung sind auf der einen Seite die verwendeten Materialien, aber vor Allem die Maschinenlaufzeiten bis zum fertigen Bauteil. Die Prozessroute für die Herstellung von Ti6Al4V Komponenten in der Luftfahrt beinhaltet das heißisostatische Pressen als Standardnachbehandlung, um die Porosität in Komponenten zu verringern und Bauteilversagen vorzubeugen.
Die in diesem Vortrag vorgestellten Untersuchungsergebnisse zeigen, dass eine stellenweise Anpassung dieser Prozessroute, beziehungsweise der Fertigungsparameter im Bereich der additiven Fertigung einer Komponente erhebliches Potenzial zur Zeit-/Kostenersparnis bietet. Die zielgerichtete Optimierung der Fertigungsparameter und die daraus resultierende Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit, begleitet von einer geringen Erhöhung der Porosität im Grundzustand, sowie der Potentialausschöpfung des heißisostatischen Pressens, führen auf Probenebene zu vergleichbaren Werten mit denen der Standardprozessroute.

Lecture 2/3
Dominik Ahlers | Universität Paderborn, DMRC
15:00 - 15:30

Designing for Metal 3D Printing

Lecture 2/4
Christoph Erhardt | Proto Labs
15:30
End
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