Additive Fertigung eines Dieselmotorkolbens

Welch Ironie, dass ausgerechnet aus der Eisenstadt Eisenstadt revolutionäre Ideen zum Bau von Flugzeugmotoren kommen, die alles Bisherige – buchstäblich – pulverisieren. Neue Dieselkolben sollen nicht mehr im Gussverfahren aus Aluminium, sondern durch additive Fertigung (auch bekannt als 3D-Druck) entstehen, wobei ein Metallpulver Schicht für Schicht präzise per Laserstrahl aufgetragen wird.

Bereits vor einigen Jahren begann Julian Weik, sich für die 3D-gedruckten Kolben der Firma Porsche zu interessieren. Sein Schulkollege Malachias Burger wiederum war es, der beim Stöbern in luftfahrttechnischen Berichten auf die faszinierende Welt des Lattice-Designs stieß, also die gitterförmige Anordnung von Material in einem Motor, die eine effiziente Wärmeabführung ermöglicht. Hochmotiviert, diese beiden Innovationen zusammenzubringen, fanden die beiden nicht nur sofort einen Diplomarbeitsbetreuer an der HTBLA Eisenstadt, sondern auch eine Partnerfirma: die Austro Engine GmbH, die in Österreich E4-Flugzeugmotoren produziert.

Der Dieselkolben muss einem Druck von bis zu 180 bar standhalten, schnell weist er Risse und Verschleißerscheinungen auf. Das neue Konzept reduziert thermische Belastung wie Gewicht und steigert so die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer des Motors. Da die starre Gussform wegfällt, wird das Design plötzlich flexibel: Das Duo hat drei Entwürfe ausgearbeitet, die jeweils eine Eigenschaft besonders in den Blick nehmen: Wärmeverteilung, Spannungskonzentration und Verformung.

Da außerdem die Emissionen sinken, hoffen die beiden Erfinder auf additive Effekte der additiven Fertigung auch in anderen Branchen. Deswegen wurden auch Aspekte der Ökologie und der Wirtschaftlichkeit mitbedacht. Wenn der Dieselkolben im Flugzeug abhebt, kann es also gut sein, dass Straße und Schiene ihn sich wieder herunterholen.

Fotocredit: © aws, VOGUS / Wolfgang Voglhuber