Weshalb wurde das Tauchboot "Titan" aus Carbon gebaut?
Das momentan vermisste und wahrscheinlich Verunglückte Tauchboot "Titan" besteht/bestand größtenteils aus Carbon, nur die zwei Halbkugeln am Ende der Röhre waren aus Titan.
Da die meisten U-Boot entweder aus Stahl oder Titan gebaut werden frage ich mich, wieso man nicht auch hier das gesamte Boot aus einem Material gebaut hat.
4 Antworten
Weil es vergleichsweise billig zu verarbeiten ist. Eine wirklich kreisrunde Röhre aus hochfestem Stahl oder Titan der notwendigen Dicke herzustellen, ist mehr Aufwand bzw. erfordert teurere Maschinen.
Wahrschinlich hat der Teil der Druckzelle, die aus Kohlefaserverbund gebaut wurde versagt. Ich kenne keine genauen Plan des U-Bootes mit Berechnungen. In meinen Augen ist schon die Wahl des Materiales fahrlässig gewesen. Es liegen reichlich Erfahrungen mit Druckkörpern aus Stahl, Titan und Plexiglas vor, für Boote in dieser Tauchtiefe. Warum der Typ das Ding aus Carbon gemacht hat, weiss ich nicht. In meinen Augen ein ungeeignetes Material. Man bettet Carbonfasern in Epoxidharz ein, um die Zugfestigkeit, Scherfestigkeit und Biegezugfestigkeit zu erhöhen. Die Matrix ist aber das Epoxid. Die Verstärkung mit den Carbonfasern bringt in meinen Augen nichts, für eine Druckeinwirkung von aussen, da die Fasern diese nicht aufnehmen können. Man hatte also rein rechnerisch nur die Druckfestigkeit der Epoxidmatrix. Beläuft sich auf 70 - 130 N/mm2. Nicht schlecht, aber für den Zweck auch nicht berauschend. Die Wandstärke soll nur mit einer geringen Sicherheit berechnet gewesen sein. (Davon abgesehen, das das Boot tiefer tauchte, als zugelassen). Weiterhin ist der Anschluss der Titanteile an diese Carbonzelle ein Problem. Ich weiss nicht, ob er es mit Dichtungen konstruiert hat, oder ob die Carbonzelle mit den Titanteilen zusammenlaminiert war. Ich vermute, das durch den sehr hohen Wasserdruck mit der Zeit Wasser an den Carbonfasern entlang in die Kunststoffstruktur eingewandert ist und dort Gleitebenen und vielleicht Risse geschaffen hat. Irgendwann war die Zelle dann geschwächt. Wenn er die Zelle sauber aus Plexiglas hätte bauen lassen mit der entsprechenden Wandstärke, wären die wahrscheinlich noch am Leben. Die Tauchkugel der Trieste war aus Stahl geschmiedet und später verwendete man aus Gewichtsgründen auch Titan für solche Zwecke. Ich bin mir absolut sicher, das man in Zukunft solche Tauchzellen auch nahtlos mit einem 3-D-Drucker herstellen kann, aus Titanpulver, oder Stahlpulver. Die momentanen Drucker, (SLS) dürften noch zu klein sein. Wird aber gehen.
Carbonfasern sind wesentlich belastbarer als Stahl oder Titan, wenn das Gewebe korrekt angeordnet wird.
Weil Carbon ein relativ neuer Werkstoff ist, und verhältnismäßig teuer.
Gerade weil es teuerer ist wundert es mich, dass bei dieser billigen Bastelaktion nicht Titan verwendet wurde
Kannst du leider vergessen, einen Druckköper nur aus Stahl oder nur Titan ist unmöglich. Für ein Tauchboot. Hast keine Steuerr-Elemente an dem U-Boot.
? Was haben die Steuerelement mit dem Druckkörper zu tun?
Wieso wurden dann bisher solche Tiefseetauchboot aus Titan und nicht aus Carbon gebaut?