Die Druckrumpfstruktur (Passagierkabine) wird beim Airbus weitgehend aus speziellen Al-Legierungen gefertigt. Das Nieten konnte durch den Einsatz entsprechender Roboter, welche die Hautfelder mit den Längsversteifungen (Stringer) und den Querrahmen (Spante) verbinden, optimiert werden. Eine weitere Verkürzung der Fügezeit (pro Niet etwa 5 Sekunden) ist kaum zu realisieren. Daher wird verstärkt über das Schweißen im Flugzeugbau nachgedacht. Der Wechsel von der Differential- zur Integralbauweise, d.h. der Ersatz der Flanschnietung durch eine direkte Anschweißung des Stringers, erlaubt kürzere Fertigungszeiten, wobei durch den Wegfall des Nietflansches gleichzeitig ein Gewichtsvorteil erzielbar wird. Auch aus korrosionstechnischer Sicht ist die Eliminierung von Spaltstößen sehr vorteilhaft, da die Lebensdauer der Struktur in der Regel von korrosiven Veränderungen und Schädigungen der eingesetzten Al-Werkstoffe, überlagert von mechanischen Beanspruchungen, begrenzt wird. Diese 'neue' Bauweise hat jedoch weitreichende Veränderungen zur Folge. Zum einen ist das Schweißen, und hier ist das Schmelzschweißen gemeint, nur mit dafür geeigneten Legierungen durchführbar. Die z.Z. verwendeten Al-Legierungen sind hierfür nicht geeignet. Zum anderen kann das Festigkeitsverhalten einer geschweißten Struktur nicht ohne weiteres mit dem einer genieteten Schale verglichen werden. Dies alles macht deutlich, daß die Prozeßeigenschaften bzw. Prozeßeigenheiten des Laserstrahlschweißens von Al-Legierungen erhebliche Voruntersuchungen erfordern. Intensive Untersuchungen werden sowohl im zivilen als auch im militärischen Flugzeugbau durchgeführt, wobei die beiden etablierten Verfahren, CO2- und Nd:YAG-Laser, Gegenstand der Entwicklungsarbeiten sind. Die benötigte Genauigkeit bei der Positionierung des Laserstrahls wird über die Verwendung von taktilen und lasergestützten Sensoren in Verbindung mit Robotersystemen erreicht, wobei gerade in diesem Feld noch erhebliche Entwicklungsarbeiten geleistet werden müssen. Nach einer mittlerweise über 10-jährigen Entwicklungszeit ist Skepsis angebracht, ob alle Restriktionen überwinden werden können. Als ein neues alternatives Verfahren wird der von TWI, England, erfundene Reibschweißprozeß 'Friction Stir Welding' diskutiert.


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    Title :

    Laseranwendungen im Flugzeugbau


    Contributors:
    Palm, F. (author)


    Publication date :

    1998


    Size :

    11 Seiten, 7 Bilder



    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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