Berücksichtigung des Fertigungsverfahrens bei der Konstruktion von Titangroßbauteilen für die Luftfahrt

Zur Realisierung von Leichtbauprojekten in der Flugzeugindustrie werden Bauteile aus einer Titan-Aluminium-Legierungen hergestellt. Die Teile können entweder aus dem Vollen gefräst oder gegossen werden. Daher sollte schon in der Konstruktion entschieden werden, welche Art der Herstellung aus Sicht der Ressourceneffizienz sinnvoller ist. In diesem Fall führt eine Fräsbearbeitung zu einem Materialverlust von ca. 90 % in Form von Spänen. Des Weiteren ist der Fräsprozess sehr energieintensiv, da Titan über schlechte Wärmeleiteigenschaften verfügt und somit große Mengen Kühlschmierstoff verwendet werden müssen.

Verglichen mit dem spanenden Verfahren kann der Materialverbrauch pro Bauteil durch Gießen von 10 kg auf 2 kg Titan gesenkt werden. Der Energieaufwand bei der Rohstoffherstellung wird von 1.090 kWh auf 266 kWh verringert. Übertragen auf den CO2-Ausstoß kann dieser von 650 kg/Fertigteil auf 127 kg reduziert werden.

Aus diesem Grund sollte bereits in der Konstruktion auf eine gussgerechte Konstruktion der Bauteile geachtet werden.