飞机必须提高效率——这是设计喷气发动机的关键。然而，在组件的设计中，工程师还需要考虑这些组件是否可以经济地生产。然而，新的工艺链提供了更多的设计自由，并允许更有效的生产和维修过程。
根据预测，未来空中交通将继续增加。为了避免过度污染，飞机必须使用更少的燃料和更少的排放。它们的生产还应节省物质和时间资源。
完全免费的设计
在设计发动机部件时，工程师们以前必须特别确定新部件能被生产出来。校训是:“为制造而设计”。夫琅和费激光技术研究所系主任Ingomar Kelbassa博士说:“我们现在可以改变这种模式，而不是‘为制造而设计’，我们可以提供‘为设计而制造’。”
这意味着科学家们可以生产出以前无法制造的部件。这是可能的，例如，选择性激光熔炼(SLM)。一步一步的激光辐射扫描穿过粉末层，并在这一特定层中描绘出成分的形式。当激光辐射冲击到粉末时，粉末最初会融化，然后凝固成固体块。通过这种方式，组件是一层一层地构建起来的。到目前为止，这些零件都是通过铣削等方法进行减法生产的。当然，这涉及到大量的材料损失，并且在某些几何图形的生产中有几何限制。
研究人员现在正与来自夫琅和费生产技术研究所IPT的同事们合作，将增材制造AM集成到一个完整的、连续的工艺链中。为了说明新的工艺链可以实现什么，他们生产了一个喷嘴导叶(NGV)集群，由六个双叶片组成。以前，涡轮机的叶片只能成对生产，即双叶片。现在，他们可以更容易和快速地安装。专家们还改进了NGV集群的基础，他们将在贸易展上展示:以前这在制造方面是巨大的，但第一次，从设计和生产的角度来看，蜂巢结构是可行的。整个部件将因此轻30%左右。IPT的管理总工程师Thomas Bergs博士解释说:“我们将减法、后续铣削与添加SLM结合起来。研究人员首先比较了单个过程的功能有多强大，然后再看它们是否提供了更多的设计自由——从而有更多的机会显著提高发动机的效率。
该研究是创新AdaM集群的一个子项目，AdaM是“能源和流动性中资源效率的适应性生产”的缩写:夫琅和费研究所IPT和ILT以及21个工业合作伙伴在这里汇集他们的技能。他们的目标是在技术上实现涡轮机械的新概念，包括发动机，这样它们就能更有效地转换能量。此外，减少二氧化碳排放，节约资源。
维修也是生命周期的一部分
如果考虑到一个涡轮叶片的生命周期，在某个时刻，它是修理的时候了。在AdaM创新集群中，研究人员还考虑了发动机叶片的维护、修理和大修(MRO):以前技术人员必须手动修理这些叶片，而现在这个过程完全自动化了。“我们甚至不需要一半的处理时间。更重要的是，这种方法是可复制的，并确保高质量的维修，”伯格斯说。
迈向自动化的重要一步是“CAx框架”的开发:该软件方法允许从单一平台操作所有不同的修复技术。“CA”代表计算机辅助，“x”代表生产中的个别技术。首先，通过数字化等方法获取损坏或磨损叶片的几何数据;其次，铣床对缺陷进行混合处理，第三，激光辐射通过激光材料沉积(LMD)将叶片一层一层地组装起来。研究人员已经将这种方法应用于燃气轮机;现在，他们也可以把它转移到发动机叶片上。
在ILA贸易展上，研究人员展示了一个修理过的约6英寸宽的直升机叶片，以及一架Transall飞机的3米长的叶片。此外，他们提出了一种新的叶片集成盘(blks)的制造方法:这涉及到重型压气机级，其中单个叶片被磨成一体(从固体- MfS磨成)。结果是空气动力学改善和更轻。
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