Optimierung der Leistungsfähigkeit von evolventischen Passverzahnungen durch neuartige Oberflächenbehandlungen (CROSSONT)

Steckbrief

Eckdaten

Laufzeit:
01.01.2019 bis 31.12.2020
Organisationseinheit:
Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen, Getriebetechnik
Fördergeber:
Europäische Union EU
Status:
Laufend
 

Ausgangssituation

Die Initiative CleanSky 2 der Europäischen Union zielt darauf ab, CO2-, NOx- und Lärmemissionen in der Luftfahrt zu reduzieren, um die Lebensqualität in Europa durch Umweltschutz zu verbessern. Gleichzeitig muss die Wettbewerbsfähigkeit der Luftfahrtindustrie im internationalen Wettbewerb gestärkt werden, um Arbeitsplätze zu sichern und zu schaffen. Daher werden die Ziele von ACARE 2020 und die ersten Schritte zu den Zielen von Flightpath 2050 erleichtert, die eine Reduzierung von 75 % der CO2- und 90 % der NOx-Emissionen sowie eine Lärmminderung von 65 % beinhalten. Das übergeordnete Ziel des Projekts CROSSONT ist es, neue Oberflächenbehandlungen und Beschichtungen zu finden, die es ermöglichen, Passverzahnungen ressourceneffizienter zu gestalten, zum Beispiel ihre Leistungsdichte zu erhöhen.

Forschungsziel

CROSSONT wird zu diesen ehrgeizigen Emissionsminderungszielen beitragen, indem es innovative Ansätze zur Materialaufbereitung anbietet, um die Ultra High Bypass Ratio (UHBR)-Technologie voranzutreiben. Die Ultra High Bypass Ratio-Technologie wurde als vielversprechender Ansatz zur Reduzierung der Emissionen und des Treibstoffverbrauchs von Flugzeugen identifiziert. UHBR verwendet ein Untersetzungsgetriebe, das die Fan-Drehzahl reduziert und die Realisierung größerer Fan-Durchmesser ermöglicht. Die Modellierung der Passverzahnung wird durchgeführt, um sein Verhalten vorherzusagen. Mit einer Kombination aus Laser- und Physical-Vapour-Deposition-Verfahren (PVD) können hervorragende Oberflächeneigenschaften für Passverzahnungen in UHBR-Anwendungen erzeugt werden. Zum Einsatz kommt das etablierte Laserhärten, wobei mikro- und nanostrukturierte Oberflächen zu berücksichtigen sind, deren Anwendung aufgrund ihrer Eigenschaften immer wichtiger wird.