Funkenerosion für mechanisch hochbelastete Titanstrukturbauteile – Produktlebensdauer und Ausfallwahrscheinlichkeit unter den charakteristischen Einsatzbedingungen der Raumfahrt (EDMTiSpace)

 

Die Drahtfunkenerosion (Wire Electrical Discharge Machining, WEDM) zählt zu den wichtigsten Fertigungsverfahren für höchstpräzise Titanbauteile in der Raumfahrt. Durch die prozessbedingt veränderte Randschicht der Bauteile werden jedoch die Fatigue-Eigenschaften negativ beeinflusst. Trotz signifikanter Minimierung dieser Effekte durch optimierte WEDM-Verfahren ist die Verwendung für dynamisch belastete Bauteile ohne Entfernung dieser Randschichten in der Raumfahrt nach wie vor untersagt. Dieser konservative Ansatz vermindert derzeit das Fertigungspotential beträchtlich. Das Vorhaben untersucht detailliert die Auswirkung neuester Drahtfunkenerosionsprozesse auf die Ausbildung der erzeugten Randschichten bei filigranen Titanbauteilen mit hohem Aspektverhältnis und dem Einfluss auf die Dauerfestigkeit so gefertigter Bauteile.
Die Ergebnisse sollen in ein Update der von der Europäischen Weltraumbehörde ESA etablierten Standards, der ECSS, einfließen und die Verwendung von optimierten WEDM-Prozessen für die Fertigung beschriebener Bauteile ohne Nachbearbeitung ermöglichen. Hauptziel des Vorhabens ist es das Potential von WEDM-Fertigungsverfahren in vollem Umfang für die Herstellung dynamisch belasteter Titanbauteile in der Raumfahrt nutzbar zu machen.

Entwickler: RWTH WZL, Airbus Defence & Space Anwender: Airbus, Turbinenhersteller (Luftfahrt- sowie Energiesektor)

https://www.dlr-innospace.de/.../2016_10_13_RFM_Statusbericht_RF-Mobilitaet.pdf
Zeitraum: 2016 – 2018



 

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Lukas Welschof, M.Sc. RWTH
 
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