VeriAL

Entwicklung des Niederdruckgießens für neuartige partikelverstärkte Aluminiumlegierungen

Ziel

Ziel des Projekts VeriAl ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung von geometrisch komplexen Triebwerksbautilen (IMC/ICC) aus der neuartigen hochwarmfesten, TiB2-partikelverstärkten Al-Cu-Legierung A205 durch Feinguss. Dabei wird im Gussteil eine Mindeststreckgrenze gefordert die aktuell in Serie nur mit Titanlegierungen erreicht werden kann. A205 bietet das Potential, den Werkstoff Titan für solche Anwendungen zu substituieren und dadurch eine enorme Gewichtsoptimierung zu erreichen. Derzeit ist jedoch, trotz hohen Bedarfs, weltweit keine Feingießerei qualifiziert, A205 für Triebwerksgehäuse (IMC/ICC) zu liefern. Ursache ist die anspruchsvolle Gießbarkeit, der mit einer präzisen Schmelzeführung, einer laminaren Formfüllung und einer gelenkten Erstarrung begegnet werden muss.

Kurzbeschreibung

Die Umweltverträglichkeit ist eine der maßgeblichen Fragestellungen der Luftfahrtindustrie. Vor allem durch die Einsparung von Gewicht kann hier die Effizienz von Antrieben entscheidend gesteigert werden. Die hochwarmfeste, partikelverstärkte Aluminiumlegierung A205 bietet u.a. aufgrund des gegenüber Titan um 40% geringeren Gewichts und der im Vergleich zu A357 um 50% höheren Festigkeit ein enormes Leichtbaupotential. Bisher ist jedoch weltweit keine Feingießerei zur Lieferung von Luftfahrtbauteilen aus dieser Legierung qualifiziert._x000D_
Im LuFo Projekt „VeriAl“ wird in Zusammenarbeit mit Howmet / Tital ein Feingießverfahren für die Fertigung von Triebwerksverdichterringen aus A205 entwickelt. Die zentralen Herausforderungen liegen in der, im Vergleich zu üblichen Aluminiumgusslegierungen 2,5x höheren Viskosität der Schmelze, infolge derer Oxid- und Lufteinschlüsse resultieren können sowie im stark endogenen Erstarrungsverhalten, welches Oberflächenporosität und Einfallstellen hervorrufen kann._x000D_
Zentrales Werkzeug zur Vermeidung dieser Defekte wird eine Niederdruckgießanlage der Firma Fill sein, die kürzlich bestellt wurde. Die Anlageninbetriebnahme im Access TechCenter ist für September 2021 geplant. Durch die industriellen Dimensionen der Niederdruckgießanlage, mit der Bauteile bis 900 mm Durchmesser bei einem maximalen Gewicht von 300 kg möglich sind, stellt diese eine wichtige Säule der industrienahen Entwicklung innovativer Werkstoffe, Bauteile und Prozesse bei Access dar.

Projektpartner

HOWMET Aerospace TITAL GmbH

Ansprechpartner/in

Dr. Gideon Schwich
+49 241 943249 46
g.schwich@access-technology.de

Projektinformationen

Laufzeit 
3/1/2020 –
8/31/2023
Förderkennzeichen
20T1917B
Zuwendungsgeber
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)
Projektträger
Projektträger Luftfahrtforschung und -technologie
Förderinitiative
LuFo VI-1
Förderhinweis
Test
Geschäftsfeld
Prozessentwicklung und Prototypenfertigung
Projektstatus
in Bearbeitung