Ich wollte auch nicht andeuten, dass man das gesamte Flugzeug aus Titan bauen soll/wird. Ich wollte eher darauf hinaus, dass man mit Werkstoffen so ungemein viel anstellen kann, indem man z.b. unterschiedliche Wärmebehandlungen einsetzt oder Legierungselemente variiert. Die Antwort war halt in erster Linie auf den zitierten Kommentar bezogen.
News Airbus arbeitet an der Fertigung von Flugzeugen durch 3D-Drucker
- Ersteller PCGH-Redaktion
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Ich wollte auch nicht andeuten, dass man das gesamte Flugzeug aus Titan bauen soll/wird. Ich wollte eher darauf hinaus, dass man mit Werkstoffen so ungemein viel anstellen kann, indem man z.b. unterschiedliche Wärmebehandlungen einsetzt oder Legierungselemente variiert. Die Antwort war halt in erster Linie auf den zitierten Kommentar bezogen.
ruyven_macaran
Trockeneisprofi (m/w)
Das übrige Pulver übernimmt doch diese Aufgabe? Schließlich müsste theoretisch der ganze Hangar (Drucker) am Ende damit gefüllt sein, oder nicht?Zumindest funktioniert SLS afaik auf diese Weise.
Lasersintern
Genau das ist aber eben nur in kleinem Maßstab praktikabel und solange du nicht zu große Hohlräume hast. Bei einem Flugzeug müsste man gezielt nur da Pulver auftragen, wo man es gerade braucht (zumal man ja eben wechselnde Sorten braucht) - sonst ist man anschließend mehrere Jahre mit archäologischen Freilegungsarbeiten beschäftigt.
Edit: Sicher wäre es kein Problem, mit mehreren Materialien zu sintern. Aber dafür müsste man das Flugzeug aufrecht stehend drucken, damit man von vorn nach hinten verschiedene Werkstoffe mit höchster Genauigkeit kombinieren kann.
Das ist nur eine Frage der Lasersteuerung und der Materialien im Übergangsbereich. Du willst ja keinen schlagartigen Wechsel in einem zusammenhängenden Bauteil, sondern würdest auch in den Legierungen einen Übergang haben. Da der Laser immer nur die oberste Schicht erwärmt und den Rest eben nicht schmilzt, wäre das kein Problem.
Ohnehin muss man bedenken: Ein Flugzeug hat eine andere Oberflächengüte, als Grauguss. Man müsste in extrem feinen Einheiten Sintern, um die nötige Homogenität zu erreichen.
(Was eigentlich ein weiteres Argument gegen das Verfahren ist: Schneller wäre man damit sicher nicht.)
Ich glaube, das wäre nicht allzu schwierig. Erstens ist das selektive Lasersintern schon ziemlich genau und zweitens erzeugt es schön glatte Oberflächen.
Auch das Stützmaterial würde ich nicht für allzu problematisch halten. Man muss ja nicht die komplette Arbeitskammer mit dem Material füllen sondern könnte ja auch z.B. große Holzkisten oder Luftsäcke oder was weiß ich nehmen um Füllmaterial zu sparen. Wenn man dann 200-500mm Platz zu den Abschnitten lässt, die geschmolzen werden sollen, dürfte da ja nicht viel schief gehen.
GR-Thunderstorm
BIOS-Overclocker(in)
Deshalb auch der "
"-Smily. 
Zumindest dafür könnte man den Boden praktisch mit tausenden kleinen Klappen versehen, die sich nach der Fertigstellung öffnen und das überschüssige Pulver einfach ablaufen lassen. Unterschiedliche Pulverarten könnte man bspw. anhand der magnetischen Eigenschaften oder der Dichte trennen.
Ich gehe hierbei davon aus, dass nicht das gesamte Flugzeug gesintert wird, sondern nur die "Karosserie", da dies imo einfach mehr Sinn ergibt.
Die Oberfläche könnte man durch Sandstrahlen mit anschließendem Elektropolieren glatt bekommen.
Edit: Wie mein Vorposter schon sagt, dachte ich eigentlich auch immer, dass SLS glatte Oberflächen erzeugt.
cubbi223
Freizeitschrauber(in)
Wie gesagt es wird hier von Jahr zehneten gesprochen. ich sags ma so bis 2020/25 steht erst mal der Wechsel von Alu bauweise (Rumpf, flügel Teilweise Leitwerk) auf Faserverbund Werkstoffe an. Während dessen wird nicht viel Passieren, da die Luftfahrt industirie nichgerade Schnell lebig ist.
alein die Kosten um eine Produkt Luftfahrt Tauglich zu erklären sind enorm.
Dann kommt hin zu das alle momenan bei Airbus gebauten (auch die A350) ihr design haben welches sich nur noch Min ändert. das nicht nur wegen kKOsten sondern auch wegen der Gewicht verteilung so ein Flieger für die zivile Luftfahrt muss gewiise Aerodynamische Eigenschaften haben, die sich unter umstangen ändern Ändern bei neuen produkten.
Ich denke mal das diese Technik zuerst bei Airbus/EADS für den Militärichen bereich zum Einsatz kommen wird.
und Wer weis vielleicht sind wir bei 2050 ja auch bei durchsichtigen Aluminium angekommen. Kosten günstig, Wartungsarm und luftfahrt tauglich versteht sich ^^
ruyven_macaran
Trockeneisprofi (m/w)
Auch in solchen Dimensionen?
Ich meine: Klar kannst du damit Fertigungsfeinheiten von ein paar dutzen µm praktisch umsetzen. Aber das ist mir bislang nur von Objekten im cm Bereich bekannt und die Fertigung muss z.T. im Vakuum erfolgen, um so feines Pulver handhaben zu können. Das lässt sich nicht 1:1 auf ein Flugzeug übertragen.
Möglich ist vieles - aber eine Störung des Fertigungsverfahrens geht ggf. einher. Z.B. wird die Statik (wir reden hier immerhin von tausenden Tonnen Metallpulver) derartiger Stütz-/Schüttkombinationen ein Problem, die Objekte müssen z.T. nachträglich eingebracht werden, wenn die unteren Bereiche fertig sind, man muss sie auch wieder rausbekommen (was ich mir z.T. in den Tragflächen sehr schwer vorstelle),...
Naja: Elektrische Leitungen, Innenausstattung und Triebwerke garantiert nicht. Aber schon der Rumpf und die Tragflächen sind ja mehr als komplex genug - und eben ein Hohlraum.
Ist Elektropolieren bei einem kompletten Flugzeug (der dort nötigen Präzision in Sachen Materialabtrag) noch praktikabel? Insbesondere auch mit Blick auf den Materialmix?
Superwip
Lötkolbengott/-göttin
Ein sehr, sehr ergeiziger Plan... mal sehen, wie weit sie kommen, in 38 Jahren ist viel möglich.
Wenn es gelänge eine Fabrik zu bauen, die eigentlich eine gigantische CNC Maschine ist und die in der Lage ist mit großer Flexibilität so große und gleichzeitig komplexe Konstruktionen wie ganze Flugzeuge herzustellen käme das einer neuen industriellen Revolution gleich.
Es ist allerdings auch mit einem wesentlich größeren Zeitrahmen als bis 2050 wohl undenkbar, dass eine solche Maschine ein Flugzeug 1:1 ausdruckt; man muss nach wie vor Einzelteile einzeln fertigen (drucken oder fräsen), vor allem Elektronikbauteile müssen sicherlich auch komplett extern gefertigt werden.
Allgemein ist es aber schon beeindruckend, was mit 3D Druckern bereits heute möglich ist, viele sind sich dessen ja garnicht bewusst; bereits heute kann man selbst funktionierende feinmechanische Getriebe praktisch in einem Stück "drucken", sowohl aus Kunststoffen als auch aus Metall, Keramik und sogar Glas auch wenn sich die Verfahren jeweils etwas unterscheiden.
Was sich nicht drucken lässt lässt sich CNC Fräsen; am Ende bleiben fast nur bestimmte elektronische und auch optische Bauelemente und einige wenige mechanische Bauelemente (z.B. Gewebe, Seile, Textilien), die sich noch nicht auf diese Weise fertigen lassen.
Wenn es gelänge eine Fabrik zu bauen, die eigentlich eine gigantische CNC Maschine ist und die in der Lage ist mit großer Flexibilität so große und gleichzeitig komplexe Konstruktionen wie ganze Flugzeuge herzustellen käme das einer neuen industriellen Revolution gleich.
Es ist allerdings auch mit einem wesentlich größeren Zeitrahmen als bis 2050 wohl undenkbar, dass eine solche Maschine ein Flugzeug 1:1 ausdruckt; man muss nach wie vor Einzelteile einzeln fertigen (drucken oder fräsen), vor allem Elektronikbauteile müssen sicherlich auch komplett extern gefertigt werden.
Allgemein ist es aber schon beeindruckend, was mit 3D Druckern bereits heute möglich ist, viele sind sich dessen ja garnicht bewusst; bereits heute kann man selbst funktionierende feinmechanische Getriebe praktisch in einem Stück "drucken", sowohl aus Kunststoffen als auch aus Metall, Keramik und sogar Glas auch wenn sich die Verfahren jeweils etwas unterscheiden.
Was sich nicht drucken lässt lässt sich CNC Fräsen; am Ende bleiben fast nur bestimmte elektronische und auch optische Bauelemente und einige wenige mechanische Bauelemente (z.B. Gewebe, Seile, Textilien), die sich noch nicht auf diese Weise fertigen lassen.
steinschock
Volt-Modder(in)
Jup,
hab die Letzen Jahre einige Messen zu Fertigungstechnik ect. gesehen.
3D Drucken ist ne echte Revulution, vor 3-4 Jahren noch kaum zu sehen sind die Hallen jetz voll.
Selbst wenn man sich da gut auskennt kommt man aus dem staunen kaum raus.
hab die Letzen Jahre einige Messen zu Fertigungstechnik ect. gesehen.
3D Drucken ist ne echte Revulution, vor 3-4 Jahren noch kaum zu sehen sind die Hallen jetz voll.
Selbst wenn man sich da gut auskennt kommt man aus dem staunen kaum raus.
Perry
Software-Overclocker(in)
Es gibt ja auch eine ganze Reihe von Werkstoffen die erst bei der Verarbeitung ihre (Zug-/Druck-)Festigkeits Eigenschaften erhalten, sei es durch Einfügen von Gefüge Störungen, durch Walzen, ziehen u.s.w. oder durch Aufschäumen, das ist alles nicht möglich bei einem 3D Druck und reduziert die maximale Belastbarkeit der Werkstoffe, was wiederum durch mehr Material ausgeglichen werden muss. Ich kann es mir auch nicht vorstellen wie ein simples Schockhärten bei einem 3D-Druck gehen soll.
Das man mit 3D-Druck viele komplexe Bauteile sehr einfach herstellen kann ist mir klar, aber ein Flugzeug erachte ich selbst für in 40 Jahren als zu optimistisch.
Das man mit 3D-Druck viele komplexe Bauteile sehr einfach herstellen kann ist mir klar, aber ein Flugzeug erachte ich selbst für in 40 Jahren als zu optimistisch.
GR-Thunderstorm
BIOS-Overclocker(in)
Dass man elektrische Leitungen extra verlegen muss, ist mir schon klar.
Und wie gesagt denke ich, dass es wegen der Gewichtseinsparung keinen Sinn ergibt, die Außenhülle aus Metall zu machen. Von der Dichte her kommt keines an CFK heran.Man könnte eine kleine Abdeckung bauen, die mit einem Elektrolyt gefüllt ist und diese dann langsam über die gewünschten Bereiche bewegen. Ablaufender Elektrolyt wird abgesaugt. Außerdem reden wir von der Zukunft in 20 bis 30 Jahren.
Wer weiß, was es dann für Möglichkeiten gibt.Wie die Wärmebehandlung aussehen müsste, habe ich mir auch schon überlegt. Besonders im Hinblick auf die Mischung verschiedener Werkstoffe. Man könnte durch Induktion den Werkstoff langsam lokal erwärmen und dann von außen mit Wasser oder Öl aus Düsen abschrecken. Dann könnte man bei Bedarf auch eine lokale Randschichthärtung durchführen.
Zuletzt bearbeitet:
Also eine so dimensionierte CNC Maschine wäre noch unrealistischer, als der vorgeschlagene 3D Druck. Überleg' mal, was man da für einen riesigen Metallblock hinlegen müsste, damit man ein ganzes Flugzeug aus dem Vollen fräsen kann
Blacktemplar
Komplett-PC-Käufer(in)
Also aktueller Forschungsstand ist das Elektronenstrahlsintern, experimentiert wird mit Ti-Al - Legierungen ( IFAM-DResden/Airbuss). Es werden aber bisher nur Bauteile von 1x1 m Größe hergestellt und später Bauteile bis 10x10 m innerhalb der nächsten 5-10 Jahre. Das Pulvermetall Sintern ist besser als Gießen oder herkömmliche andere Verfahren, Nachteil: relativ teuer und lohnt nur bei hoher Stückzahl. Man erzielt höhere Festigkeiten und bis zu 99% dicht Sintern ohne Poren, teilweise wird noch ein HIPs Verfahren angehängt. Wer mehr wissen möchte kann gerne fragen
Gruß Black
Gruß Black
Superwip
Lötkolbengott/-göttin
Derartige Werkstücke könnte man (großteils) vorfertigen und dann CNC Fräsen
Es ist auch durchaus möglich (zumindest denkbar) eine Wärmebehandlung und auch eine Art Schmiedevorgang in einer CNC Maschine zu automatisieren.
Also eine so dimensionierte CNC Maschine wäre noch unrealistischer, als der vorgeschlagene 3D Druck. Überleg' mal, was man da für einen riesigen Metallblock hinlegen müsste, damit man ein ganzes Flugzeug aus dem Vollen fräsen kann
Die Idee wäre wohl eher eine Maschine, die gleichzeitig ein 3D Drucker für diverse Materialien ist und gleichzeitig eine CNC Fräse und die außerdem in der Lage ist einzelne Teile zusammenzusetzen.
Ich denke nicht, dass jemand ein Flugzeug will, das "aus einem Stück gegossen" ist, alleine wegen der fehlenden Wartbarkeit; soetwas gäbe es allenfalls von Apple
Blacktemplar
Komplett-PC-Käufer(in)
@Superwip: Es wird niemals ein Flugzeug als ganzes " gedruckt" es geht hier nur um einzelne Bauteile, die per Rapid Prototyping bzw. Schichtweise gesintert werden. Dieses schichtweise Sintern ist wie eine Art Drucken. Wobei der Begriff Drucken hier eher falsch gewählt ist. Es gibt auch andere Möglichkeiten einem Werkstoff bestimmte Eigenschaften zu geben. Wenn man ein sehr feines Gefüge einstellt hat man schon eine Festigkeitssteigerung. Stufen- und Schraubenversetzungen, Mischkristallhärtung etc. Dann kommen noch die normalen Wärmebehandlungen dazu. Das ist aber beim Pulversintern nicht alles notwendig
ruyven_macaran
Trockeneisprofi (m/w)
Mit welchen Materialien man arbeitet, ist ja erstmal egal (wobei bei CFK "drucken" der falsche Ausdruck wäre), aber es bleibt das Grundproblem, dass das gesamte Flugzeug als eine Einheit entstehen soll und das ist kaum möglich da sich die Einzelteile (weder Metallpulver noch CF) während der Verarbeitung nicht selbst tragen, sondern auf Stützmaterialien angewiesen sind. Das klappt bei Schalenbauweise oder bei massiven Einzelteilen sehr gut, aber bei einem hohlen Flugzeugrumpf und noch mehr bei engen aber hohlen Tragflächen sehe ich ein Problem, dass die Fertigungsvorteile wieder aufwiegt.
Man könnte eine kleine Abdeckung bauen, die mit einem Elektrolyt gefüllt ist und diese dann langsam über die gewünschten Bereiche bewegen. Ablaufender Elektrolyt wird abgesaugt. Außerdem reden wir von der Zukunft in 20 bis 30 Jahren.
Vermutlich sehr komplexe, denn ich wieß ja extra auf die komplexe Form hin, für die du nicht "eine Abdeckung" bauen kannst
Erwärmen tut man den Werkstoff ja schon bei der Verarbeitung - Schockkühlen könnte schwieriger werden.
3D Drucker und Fräse zu kombinieren wäre imho sinnlos. 3D Drucken kann dir bereits die perfekte Form geben, problematisch ist wenn dann das innere gefüge. Aber abzufräsen gibt es da nichts mehr und überhaupt wird das erst möglich, wenn das ganze Bauteil fertig und überschüssiges Pulver entfernt ist - aber dann kannst du auch an die nächste Maschiene, wenn es nötig ist, und den Drucker für das nächste Exemplar freimachen.
Ich denke nicht, dass jemand ein Flugzeug will, das "aus einem Stück gegossen" ist, alleine wegen der fehlenden Wartbarkeit; soetwas gäbe es allenfalls von Apple
Die Vernietung von Flugzeugen werden größtenteils nie wieder gelöst und seit längerem wird einfach direkt verklebt. Bei CFK Konstruktionen ala 787 stellt sich die Frage sowieso nicht - das Endresultat ist ein einziges Bauteil, Wartung geht nur über dafür vorgesehene Öffnungen, Reperatur an tragenden Teilen nur sehr, sehr eingeschränkt. Es jetzt von vorneherein als homogenes Bauteil zu fertigen, ist der nächste logische Schritt, denn die Handhabbarkeit bleibt gleich und man spart sich die Materialdoppelungen und Verstärkungen an den Fügestellen. (noch wichtiger wird aber die Möglichkeit komplexer organischer Formen sein - für die wiederum Nahtstellen auch Gift wären)
Superwip
Lötkolbengott/-göttin
Am selben Werkstück aus dem selben Material ist es natürlich sinnlos Drucken und Fräsen zu kombinieren aber es gibt einige Dinge, die man mit einer Fräse besser bearbeiten kann.
Das Endziel soll ja immerhin, soweit ich das verstehe, eine Maschine sein, die völlig selbstständig ein (weitgehend beliebiges!) Flugzeug bauen kann, das man vor dem Start dann nurnoch volltanken muss...
GR-Thunderstorm
BIOS-Overclocker(in)
Wie bereits angesprochen dürfte sich dies sehr schwierig gestalten, da sich die ganzen Computerchips und Kabel noch nicht drucken lassen. Das kommt dann evtl. in 100 Jahren oder so und dann wird die Crew auch gleich mit ausgedruckt.
Sicher könnte man Chips theoretisch durch reines Sputtern herstellen, aber das dauert dann mit aktuellen Methoden sicher einige Jahre pro Die.
ruyven_macaran
Trockeneisprofi (m/w)
Chips wird man sicherlich nie auf diese Art mitfertigen. Selbst wenn man die Technik hat, lohnt es sich nicht, eine Maschiene mit 100 x 100m Verfahrweg so präzise zu bauen, dass sie 1x1 nm Präzision erreicht. Da kommt man mit Pick&Place einfacher zum Ziel - wenn man es überhaupt soweit treiben will. (Was ich nicht glaube. Denn bei der Innenausstattung hätte ein Drucker einfach keine Vorteile, wie bei der Außenhaut. Und ein automatisiertes Universalsystem ist bei diesen Stückzahlen einfach teurer, als eine angepasste, halbautomatische Massenfertigung - egal mit welcher Technik.)
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