„Bionische“ Flugzeugkonstruktionen mit 3D-Metalldruck

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Ersatzteilversorgung 2.0: Zeitnah, dezentral und „on demand“

Eine neue Gedankenspielwiese der „generativen Aeronauten“ sind Ersatzteile. Ersatzteile werden zukünftig dezentral und verwendungsnah „on demand“, dazu noch werkzeuglos, herstellbar sein. Im Falle eines Bauteilversagens kann das Ersatzteil direkt vor Ort gefertigt werden. Dezentrale Fertigungsnetzwerke können entstehen – globale und regionale Strategien sind möglich. So können Transportwege und vor allem die Lieferzeiten minimiert werden. Als Folge reduzieren sich die wartungsbedingten Stand- und Revisionszeiten der Flugzeuge.

Große Ersatzteillager mit selten gebrauchten Teilen, wie sie angesichts der langen Lebenszyklen von Flugzeugmodellen heute unabdingbar sind, könnten zukünftig deutlich verkleinert werden. Eine reduzierte Kapitalbindung erhöht die Flexibilität und vor allem die zeitliche Verfügbarkeit sicherheitsrelevanter Bauteile. Angesichts des Kostendrucks der Luftfahrtbranche liegt hier ein besonderer Charme.

Bionik in der Bauteil- oder Produktauslegung

Durch das Laserschmelzen mit Metallen werden feinste, sogar knochenartige, also poröse Strukturen herstellbar. „Zukünftige Flugzeugbauteile werden daher „bionisch“ aussehen“, schätzt Prof. Dr.-Ing. Emmelmann. Nicht umsonst hat die Natur Funktions- und Leichtbauprinzipien über Millionen von Jahren optimiert und den Ressourceneinsatz clever minimiert. Diese Naturlösungen werden bei Airbus derzeit hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit strukturiert analysiert.

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Mittels „intelligenter Belichtungsstrategien“ des Lasers kann dieser ein Bauteil gezielt beaufschlagen, sodass es in Struktur, Festigkeit und Oberflächengüte maßgeschneidert werden kann. Peter Sander: „Erste Prototypen zeigen große Potenziale einer bionisch motivierten Vorgehensweise unter Einbeziehung aller relevanten Sicherheitsanforderungen. Das Verfahren dürfte eine Art Paradigmenwechsel in Konstruktion und Fertigung auslösen.“

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