Nachhaltige, kosteneffiziente Produktion von Flugtriebwerken
Eine nachhaltige Produktion bezieht viele Faktoren ein, darunter die Minimierung von Abfällen sowie des Verbrauchs an Wasser, Energie und Material. Die endkonturnahe Fertigung ist ein Weg zur Verbesserung der Nachhaltigkeit. Hierbei fertigt man eine Form, die der gewünschten Endabmessung (netto) sehr nahe kommt. Derartige Verfahren machen einen großen Teil der Fertigbearbeitung überflüssig und reduzieren das erzeugte Abfallmaterial, wodurch die Produktionskosten wesentlich gesenkt werden. Überdies ermöglichen sie die schnelle Konzeption, kundengemäße Anpassung und Fertigung komplexer Teile nach CAD-Modellen (Computer-Aided Design). In der generativen Fertigung liegt ein weiteres wichtiges und im Aufstreben begriffenes Potenzial auf Basis generativer Berechnungen bzw. die Fähigkeit, Optionen zu fertigen, die genau genommen nicht auf dem Computer gespeichert sind, aber bestimmten vorprogrammierten Regeln folgen. Die Erweitern des generativen Computing auf die Fertigung verbessert in starkem Maße die Nutzerorientierung bei reduzierten Umweltauswirkungen. So kann zum Beispiel ein generativer Formenoptimierer von einem Kunden eingesetzt werden, um die Form eines Bauteils entsprechend gewünschter Spezifikationen zu verändern. Werden die vorprogrammierten Regeln befolgt, so entspricht das Design des Kunden den Prozessen, die zur tatsächlich Fertigung des Teils erforderlich sind. In der Kombination der endkonturnahen Fertigung mit dem generativen Design stehen der Industrie leistungsfähige Werkzeuge zur schnellen kundenspezifischen Anpassung komplexer Bauteile und für deren nachhaltige Fertigung zur Verfügung. Die am EU-finanzierten Projekt Fantasia ("Flexible and near-net-shape generative manufacturing chains and repair techniques for complex shaped aero engine parts") arbeitenden europäischen Wissenschaftler entwickelten neue Fertigungs- und Reparaturverfahren für die Luftfahrtindustrie auf Basis modernster Laserverfahren (Laserauftragschweißen und direktes Laserformen). Die vom Fantasia-Team entwickelten Verfahren und Materialien stellen einen echten Durchbruch in der Fertigung und Reparatur von Hochleistungsmotorteilen für die Luft- und Raumfahrt dar. Sie bilden die Basis für eine wirklich nachhaltige Produktion mit gesenktem Kraftstoffverbrauch, weniger Emissionen, geringeren Fertigungs- und Reparaturkosten, reduziertem Rohstoffeinsatz bei gleichzeitig verbesserter Zuverlässigkeit der Produkte. Die Fantasia-Technologie insgesamt verkörpert somit die Möglichkeiten einer enormen Verbesserung der Wettbewerbsposition der europäischen Fertigung im Bereich Luft- und Raumfahrt.