Unter der Forderung von Emissionsreduktion und Energieeffizienzsteigerung in der Luftfahrt rücken neben den großen dünnwandigen Tragwerken auch andere Hochleistungsbauteile ins Blickfeld der Leichtbauingenieure. Hohes Potential ist hier bei hydraulischen Systemen identifiziert worden, wie etwa bei Ventilblöcken, Aktuatoren, Leitungen, Speichern und Aggregaten. Vor allem hoch belastete, komplexe Ventilblöcke (Manifolds) mit integrierten hydraulischen Schaltungen lassen durch den Einsatz neuer generativer Fertigungstechnologien, in Kombination mit Faser-Kunststoff-Verbunden, deutliche Gewichtsreduktionen zu. In Zusammenarbeit mit Airbus Operations GmbH und Liebherr Aerospace GmbH wurden erste rechnerische und technologische Untersuchungen zur Entwicklung eines gewichtsreduzierten Hochdruckmanifolds in beanspruchungsgerechter Faserverbundbauweise durchgeführt. Dieses basiert auf einer filigranen metallischen Rohrstruktur (Titan), welche mit Hilfe des Selektiven Laserschmelzens (SLM) hergestellt wurde. Um die globale Steifigkeit und Festigkeit des neuen Leichtbau-Manifolds, insbesondere bei den auftretenden dynamischen Druckschwankungen und sekundären Belastungen zu gewährleisten, wurde die Integration von Versteifungselementen in Form von Stegen und Stützen aus Faser-Kunststoff- Verbunden vorgesehen. Für dieses Luftfahrt-Manifold konnte somit eine Gewichtreduktion von bis zu 60 % erzielt werden. Eine nachfolgende Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bestätigte zudem die Relevanz der SLM-Technologie zur Herstellung hochbeanspruchter komplexer Luftfahrt-Ventilblöcke.
Generative Fertigungstechnologie für Leichtbau-Ventilblöcke
2011
6 Seiten, 5 Bilder, 5 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Konstruktion und Fertigungstechnologie - Leichtbau im Schiffbau mit zellularen Werkstoffen
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