Führende Luft- und Raumfahrttechniker trafen sich im Oktober 2021 am Flugplatz Schönhagen zur Konferenz „(Metall-)Leichtbau trifft Luft- und Raumfahrt“. Neben zahlreichen hochkarätigen Referenten war auch ich als Vortragender eingeladen – was gleich die Frage aufwirft: Wieso eigentlich? Es geht doch um Metall-Leichtbau und nicht um Composite.
Die klare Trennung zwischen Metall-Leichtbau und Composite-Leichtbau verschwimmt
Tatsächlich ist die strikte Trennung zwischen Metall-Leichtbau und der Konstruktion mit Composites längst nicht mehr sinnvoll, da es so viele Schnittstellen gibt. Denken wir nur mal an Hybride Bauteile wie zum Beispiel Aluminium-Honeycomb. Oder an metallische Einleger für Verschraubungspunkte und an Verklebungen.
Schnittstellen sind in jedem Projekt immer kritisch, denn hier stecken zahllose Fehlerquellen. Detailmängel, die noch tolerabel scheinen, wenn man einen Werkstoff nur für sich betrachtet, können beim Zusammenspiel mit anderen Werkstoffen wortwörtlich zum Knackpunkt werden.
Schnittstellenprobleme werden in der Konstruktion angelegt
Eine Ursache für mangelnde Harmonie zu kombinierender Werkstoffe ist der typische Ablauf bei einer Bauteil-Entwicklung: Die Entwicklung erstellt ein 3D-Modell, der Einkauf sucht einen Lieferanten. Es wird bestellt, geliefert und dann folgt oft die Überraschung.
Warum? Weil die Entwicklung Besonderheiten übersah, die entscheidend für die spätere Qualität des Produktes sind. Wenn beispielsweise die Daten für Honeycomb-Zuschnitte direkt vom 3D-Modell übernommen werden, ohne sie für die Produktion zu optimieren.
Denn das 3D-Modell weiß eben nicht, wo im Zuschnitt Zugaben nötig sind, um späteren Faltenwurf oder Fehlstellen zu vermeiden. Und wir reden hier nicht nur von optischen Mängeln, auch die spätere Funktion kann entscheidend beeinträchtigt sein. In der Luft- und Raumfahrt ein absoluter Super-Gau.
Kompetente Planung löst Probleme, bevor sie entstehen
Wie kann man vorbeugen? Der ideale Ablauf beginnt mit der Erstellung eines Lastenhefts für das geplante Bauteil. Und zwar detailliert. Unter anderem werden Fragen beantwortet zu:
- Mechanische Eigenschaften / Temperatur – Oberflächen / Qualitätsziele
- Beständigkeiten
- Monolitisch oder mit Kernmaterial
- Erwartete Stückzahlen
Auf dieser Basis lassen sich Material und Herstellungsverfahren festlegen. Anschließend erfolgt die Konstruktion – durch einen Konstrukteur, der nicht nur seine Software kennt, sondern auch weiß, welche Besonderheiten er für die spätere fehlerfreie Produktion beachten muss.
Auch der Lieferant wird vor allem nach seiner Kompetenz im Herstellungsprozess ausgewählt.
Wenn an irgendeiner Stelle Zweifel an der Kompetenz eines der Beteiligten auftreten, dann unbedingt zusätzlichen Sachverstand ins Team holen.
Der Gewinn steckt auch in der Fehlervermeidung
Der gesamte Prozess mag ein wenig aufwändiger wirken als das häufig praktizierte „Wird-schon-gutgehen“-Verfahren. Aber aus meiner Erfahrung als Sachverständiger und Trouble-Shooter in solchen Fällen weiß ich: Es ist wesentlich kostengünstiger und zeitsparender, ein wenig mehr Aufwand in die Entwicklung zu stecken, verglichen mit dem Aufwand, der entsteht, wenn später der Kunde eine Lieferung nicht abzeichnet und Klagen wegen Verzug oder Haftungsschäden drohen.
Wo haben Sie Optimierungsbedarf, bei dem ich Sie unterstützen darf?
Gute Planung zahlt sich bei der Entwicklung von Bauteilen aus Carbon Composite mehrfach aus. Lassen Sie uns Ihr Projekt frühzeitig besprechen! Sie erreichen mich unter +49 7161 988-4470 oder unter info@linge-composite.de