Druckt Airbus bald Flugzeuge in 3D?

Auch wenn mit 3-D-Druck heute schon einiges möglich ist – ein ganzes Flugzeug drucken kann man noch nicht. Ein neues Patent, das Airbus eingereicht hat, könnte das ändern. Die von den Ingenieuren beschriebene Technik würde es ermöglichen, aus verschiedenen Werkstoffen die Struktur eines Flugzeuges zu drucken. Die Produktion würde sich damit stark beschleunigen.

Die Technik, die Airbus anwenden würde, wäre das Selektive Lasersintern (SLS). Übersetzt heißt das: Räumliche Strukturen werden aus einem pulverförmigen Ausgangsstoff hergestellt. In der Patentanmeldung von Airbus heißt es, dass man damit beginnen würde, eine «muschelartige» Außenhülle eines Fliegers zu bauen. Auf diese würde man dann mit SLS die erste Puderschicht applizieren. Ein Laser würde den Puder dann mit der Struktur verschmelzen. Die Kräfte, die auf den nun einzelnen Bauteil bei der Abkühlung wirken, sorgen dafür, dass er sich in die Zielstruktur biegt (siehe Bild oben).

Nach und nach weitere Materialien

Auf diese Weise könnte man nach und nach weitere Materialien auf die Struktur drucken. Neben der Außenhülle könnte man laut dem Patent verschiedene dieser muschelartigen Strukturen entwerfen, die als Basis für verschiedene Flugzeugteile dienen – man würde also nicht ein fertiges Flugzeug drucken, doch den Prozess der Massenherstellung stark beschleunigen – falls der Flugzeugbauer es denn umsetzt.

Außerdem soll die Widerstandsfähigkeit des Produkts nach dem Drucken wegen der Verschmelzung der verschiedenen Materialien deutlich größer sein als bei bisherigen Flugzeugteilen, heißt es im Patentantrag. Weil man weniger Material beim Bau braucht, wäre das Flugzeug außerdem leichter.

Studie deckt Mängel bei der Technik auf

Bis dahin dürfte aber noch einige Zeit vergehen. Denn eine Studie der Carnegie Mellon University deckte kürzlich auf, dass es beim Sintern zu strukturellen Schäden kommen kann. Selbst beim sehr starken Titan waren die von den Forschern untersuchten Bauteile nicht gleich resistent gegen Belastungen wie traditionell hergestellte Metallteile. Der Grund: Beim Sintern kann beim Auftragen der verschiedenen Puderschichten Gas dazwischengeraten. Dadurch wird am Ende das gesamte Bauteil porös.

Gerade im Flugzeugbau ist das fatal. Die Forscher wollen nun untersuchen, wie man die Porosität verhindern kann. In einem nächsten Schritt soll untersucht werden, ob man durch eine Vorverarbeitung des verwendeten Puders verhindern kann, dass das Gas in die Zwischenräume gerät.