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Projekte:

Titel: Laserstrahlschweißen von hochfesten Aluminium Legierungen für Luftfahrtanwendungen

Im Rahmen des europäischen Luftfahrtforschungs-Programm Clean Sky wird im Forschungsprojekt LAWENDEL das Laserstrahlschweißen einer neuen Aluminium-Lithium-Legierung (AA2198-T8, AA2196-T8) mit dem Ziel untersucht, geeignete Prozessparameter und –bedingungen zu entwickeln, welche die Herstellung von fehlerfreien Laserschweißnähten in dieser Legierung gewährleisten soll.
Mit dieser Legierung könnten, im Vergleich mit den heute im Flugzeugbau eingesetzten Legierungen, nochmal bis zu zehn Prozent Gewicht eingespart werden.
Die entwickelten Prozesstechnologien werden für das Schweißen von Leichtbau-Demonstratoren im Original-Maßstab hochskaliert.

Partner: Helmholtz-Zentrum Geesthacht (Koordinator), University of Manchester

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Abteilungsleiter Fügen und Bewerten

Dr. Nikolai Kashaev

Institut für Materialforschung

Max-Planck-Straße 1
21502 Geesthacht

Tel: +49 (0)4152 87 2536

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Titel: Superplastische Umformung von Titanwerkstoffen bei niedrigen Temperaturen

Durch den Einsatz einer neuen Variante der Titanlegierung Ti 6Al 4V mit extrem feinkörnigeren Gefüge ergibt sich ein enormes Potential zur Optimierung des Prozesses, da Prozesstemperaturen und Prozesszeiten gesenkt werden können. Dadurch soll eine deutliche Reduktion der Bauteilkosten bei gleichzeitiger Verbesserung der Umweltbilanz umgesetzt werden.
Die heute übliche Fertigung von Titanbauteilen verursacht hohen Zerspanungsverlust. Super-plastisches Formen bietet für viele Teile die Möglichkeit, das Ausgangsmaterial unmittelbar in die Endform zu bringen und Material einzusparen. Hierzu werden Bleche bei ~950°C pneumatisch in ein Werkzeug gedrückt. Nach Umrissbearbeitung und chemischem Abtragen der entstandenen Oxidschicht ist das Teil fertig. Durch Einsatz der feinkörnigen Variante von Ti 6Al 4V können die Umformtemperatur und -dauer deutlich reduziert und die Oxidschicht vermieden werden. Die umweltbelastende chemische Nachbehandlung entfällt, der Energieeinsatz je Bauteil wird reduziert. Außerdem können niedriger legierte, kostengünstigere Werkzeugwerkstoffe eingesetzt werden.

Partner: FormTech GmbH (Koordinator), Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Heggemann AG, Access e.V.

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Dr. Nikolai Kashaev

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Titel: Werkstoff- und kostensparende Titanverarbeitungsverfahren und Neugestaltung der Fügezone CFK-Ti als Hybridstruktur zur Verbesserung von Lastübertragung und Lebensdauer

Das Projekt wird im Rahmen des Luftfahrtclusters der Metropolregion Hamburg gefördert. Optistruct beschäftigt sich mit dem Einsatz kosten- und ressourcenschonender Titanverarbeitungsverfahren, sowie neuer Fügeverfahren zwischen CFK und Titan.
Ziel des Projekts ist die Ermittlung des Optimierungspotentials durch eine alternative Prozessroute zur Herstellung integraler Ti-Strukturen sowie die intelligente Neugestaltung der Schnittstelle Titan-CFK hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit und die Herstellung geeigneter Labormuster, um die industrielle Umsetzbarkeit des vorgeschlagenen Neudesigns zu validieren.

Partner: FormTech GmbH (Koordinator), GKSS, Hein & Oetting Feinwerktechnik GmbH

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