Zur Geschichte
Seit ihrer Entdeckung in den 1960er Jahren haben Verbundwerkstoffe eine beachtliche Entwicklung hinter sich. Durch das Zusammenfügen von zwei nicht mischbaren Materialien mit hohem Durchdringungsvermögen und komplementären Eigenschaften lassen sich heterogene Materialien erschaffen, welche andere erstrebenswerte Materialeigenschaften besitzen als ihre Komponenten.
Diese Art von Material hat daher sehr schnell neue Anwendungen für den Luftfahrtsektor geboten, wo die Herstellung einer hohen Effizienz und einem erheblichen Druck in Bezug auf die Produktionskosten ausgesetzt ist.
Heutzutage ist die Fertigung stabiler und robuster geworden, insbesondere dank der aufkommenden Automatisierung in den Werkstätten. Aber auch die Anforderungen der Industrie haben sich geändert, was kürzere Lieferzeiten, geringere Komplexität, billigere Materialien und zusätzliche Funktionalität mit sich bringt.
Welche Interessen verfolgt die Luftfahrt?
Verbundwerkstoffe sind in der Luftfahrtindustrie sehr begehrt: leicht, widerstandsfähig und immer effizienter – sie haben die Leistung von Flugzeugen erheblich verbessert, insbesondere durch die Reduzierung des Treibstoffverbrauchs und der damit verbundenen CO2-Emissionen. Auch haben sie es ermöglicht, wesentlich robustere und steifere Flugzeugteile zu entwickeln, die schwierigen klimatischen Bedingungen widerstehen und sogar äußeren Einflüssen wie Hagel oder Vögeln standhalten können. Die Werkstoffe sind in verschiedenen Teilen des Flugzeugs verbaut, wie beispielsweise dem Motor oder dem Rahmen.
Durch regelmäßige Innovationen in den letzten Jahren entwickeln sich die Verbundwerkstoffe immer noch weiter. Als effizientere, leichtere und festere Materialien müssen sie heute große Probleme lösen: Sie müssen wiederverwendbar und recyclingfähig sein, einen geringen ökologischen Fußabdruck haben, die Kompatibilität zwischen den Materialien verbessern oder sogar dazu beitragen, die Durchlaufzeiten zu verkürzen.
Montage: eine große Herausforderung im Luftfahrtsektor
Die Montage ist ein entscheidendes Thema in der Luftfahrtindustrie. Jede Änderung des Montageprozesses kann erhebliche Auswirkungen auf das Gesamtgewicht und den Zertifizierungsstandard für große Verkehrsflugzeuge haben.
Additive Manufacturing ist ein Mittel zur Bewältigung einiger dieser Herausforderungen. Seit ihrer Einführung vor mehr als 30 Jahren hat sich die additive Fertigung erheblich weiterentwickelt, so dass es heute möglich ist, zwei wichtige Herausforderungen zu meistern: Größe und Flexibilität. Das verringert zum Einen das zur Erzielung von Skaleneffekten erforderliche Kapital (durch den simultanen Druck mehrerer Teile) und zum Anderen die Designvielfalt, die mit dem gleichen Kapital erreicht werden kann.
Wie hilft eine Materialdatenbank dabei?
Eine Materialdatenbank ermöglicht es, gewisse Bedingungen an die Materialien zu erfüllen, indem sie die Zuverlässigkeit und die optimale Qualität der Daten gewährleistet. Angesichts der großen Datenmenge erzeugt eine Materialdatenbank einen echten Mehrwert, indem sie die vollständige Rückverfolgbarkeit der Daten gewährleistet. Auch ermöglicht sie den Informationsaustausch verschiedener Mitarbeiter in Echtzeit und optimiert so die Rentabilität von Dienstleistungen durch die Reduzierung der Entwicklungskosten.
Die Beschaffung wird ebenfalls erleichtert, da die Strukturierung der Materialien in einer Datenbank die Suche nach alternativen Materialien erheblich vereinfacht. Zudem lässt sich einfach feststellen, ob ein Test an einem Material bereits durchgeführt wurde oder nicht, wodurch doppelte Arbeit und die damit verbundenen Kosten vermieden werden können.
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