Man muss nicht zwingend auf Faserwerkstoffe zurückgreifen. Durch das Drucken könnte man theoretisch einiges an Fügestellen und Schweißnähten einsparen, was sich signifikant auf das Gewicht auswirken kann. Außerdem wird durch die einteilige Konstruktion die Kraftleitung in der Struktur ebenfalls verbessert, sodass es weniger stark belastete Schwachstellen geben müsste. Zuletzt wird es durch eine Verbesserung der Rapid Manufacturing Technologien sicherlich auch möglich sein, immer mehr Legierungen zu verarbeiten. Allein bei Titan gibt es schon mit "herkömmlichen" Legierungen wie Ti-6Al-4V wahnsinnig viele Möglichkeiten das Werkstoffverhalten durch spezielle Verarbeitung zu beeinflussen. Da ist also noch viel Luft nach oben.
Ich weiß ja nicht, ob man ein Flugzeug komplett aus Titan bauen sollte. Damit wird die Suche nach Rissen im Materialinneren durch zerstörungsfreie Prüfverfahren wie die Wirbelstromprüfung doch arg erschwert, da Ti eine extrem schlechte elektrische Leitfähigkeit aufweist. Bei Ti-6Al-4V ist diese sogar noch fast eine Zehnerpotenz geringer als bei reinem Titan. Man müsste mit sehr hohen Frequenzen prüfen, um noch einen Ausschlag auf dem Messgerät vom Rauschen unterscheiden zu können, jedoch kann man dann auch nicht mehr so tief in das Materialinnere vordringen. Ultraschall, Thermografie und Röntgen sind meines Wissens für Fehler, die quer zur Oberfläche liegen, nicht wirklich geeignet, weshalb man heutzutage auf die Wirbelstromprüfung kaum bis gar nicht verzichten kann.
Eine 99%+ sichere Fehlererkennung könnte somit nicht mehr gewährleistet werden. Für Schwingungsriss-gefährdete Abschnitte (also eigentlich fast das ganze Flugzeug) wären Titanlegierungen meiner Meinung nach von daher ehr ungeeignet und würden vermutlich auch niemals eine Zulassung durch entsprechende Behörden erhalten.
Generell kann man aus eben diesem Grund nicht beliebige Legierungselemente zusammenpunshen um "
den universellen Flugzeugwerkstoff" zu erschaffen und dann das ganze Flugzeug daraus bauen. Es gilt (fast immer): Je höher der Anteil an Legierungselementen, desto schlechter die elektrische Leitfähigkeit, was aus obigem Grund ein erhebliches Problem darstellen kann.
Man müsste den Anforderungen entsprechend an einigen Stellen einen anderen Werkstoff einbringen, der Eigenschaften aufweist, die den jeweiligen Belastungen gerecht werden. Beim Selective-Laser-Sintering kann man so ziemlich alle Metalle miteinander verschmelzen, wenn ich mich nicht täusche. Man müsste also einen Abschnitt aus Material A und den nächsten aus Material B fertigen. Und das ganze ohne eine einzige Fügestelle mit den üblichen, damit einhergehenden Problemen. Man kann jedoch keine Kunststoffe mit Metallen verschmelzen (wie würde ein solches Gefüge wohl aussehen?
), was die Gewichtseinsparung schmälern dürfte.
Am sinnvollsten wäre es dann wohl, ein Gerüst aus Metall zu sintern und dann CFK-Platten aufzukleben.
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