Die extremen Leichtbauforderungen fuehren zu teils aufwendigen gewichtssparenden Fertigungsverfahren fuer Satellitenkomponenten. Die Endwanddicken der Treibstoff-Tanks des ueblichen Zweistoff-Satelliten-Antriebssystems z.B. werden im kleinsten Querschnitt auf 0,6 bis 0,8 mm mechanischen abgearbeitet. Als Ausgangsprodukt dienen Schmiedehalbschalen mit 25 mm Wanddicke aus Material 3.7164 (TiAl6V4) im Zustand hoechster Festigkeit. Das Superplastische Formen (SPF), bei dem Blechronden von 6 bis 10 mm Dicke bei hoher Temperatur und geringem Gasdruck in einem Gesenk zu Halbkugeln ausgeformt werden, ist als kostenguenstige und materialsparende Alternative in der Entwicklung. Eine durchgefuehrte Kostenanalyse ermittelte eine Reduzierung der Tank-Fertigungskosten um ca. 50 %. Diese Kostenvorteile sind bedingt durch den geringen Materialverbrauch, der verringerten Zerspannungsarbeit und der einfachen Lagerhaltung von Blechmaterial. Herstellt und geprueft wurden SPF-Halbkugeln als Probekoerper aus zwei unterschiedlichen Blechchargen der Ti-Legierung 3.7164.1. Die Bleche waren als normalgewalztes bzw. kreuzgewalztes Material 4,5 mm dick geliefert. Zum Vergleich wurden Proben aus Al-Stangenmaterial, 6 Durchmesser, 3.1354-T351 (AlCu4.5Mg2) herausgearbeitet. Die biaxialen Versuche haben deutlich gemacht, dass eine biaxiale und gerade fuer kugelfoermige Druckbehaelter bauteilrelevante Pruefung mit der verfuegbaren Vorrichtung unter verhaeltnismaessig geringem technischen und finanziellen Aufwand moeglich ist. Voraussetzung fuer die Festigkeitssteigerungen bis zu 50 % bei biaxialer Belastung ist die Basalstruktur des hexagonalen alpha-Gitters, die ein Fliessen des Werkstoffes in Dickenrichtung behindert.
Biaxiale Pruefung superelastisch umgeformter TiAl6V4-Halbschalen
Biaxial testing of superplastic formed TiAl6V4 semi shell
Werkstoffpruefung 1988 ; 385-395
1988
11 Seiten, 8 Bilder, 4 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Potenziale verzinkter warm umgeformter Stähle
Tema Archiv | 2008
|Biaxiale Beanspruchung von Verbindungen beschichteter Chemiefasergewebe
Kraftfahrwesen | 1982
|Verbindungselement zur Fixierung zweier Halbschalen einer Schlosskappe von einem Gurtschloss
Europäisches Patentamt | 2015
|