Hintergrund
In der kommerziellen Luftfahrt sind Landestreben kritische Komponenten, die bei der Landung erheblichen Belastungen ausgesetzt sind. Die hohen Leistungsanforderungen an diese Streben erfordern fortschrittliche Fertigungstechniken, um ihre Haltbarkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Ein führender Hersteller kommerzieller Flugzeuge benötigte eine Lösung zur Verbesserung der strukturellen Integrität und Lebensdauer seiner Landestreben. Schwungmassenschweißtechnik wurde als geeignete Methode zur Schaffung robuster und zuverlässiger Verbindungen innerhalb dieser kritischen Komponenten identifiziert.
Herausforderung
Die Landestreben von Verkehrsflugzeugen müssen hohen Belastungen und wiederholter Beanspruchung standhalten. Herkömmliche Schweißverfahren führen manchmal zu schwachen Verbindungen, was die allgemeine Sicherheit und Haltbarkeit der Streben beeinträchtigen kann. Der Flugzeughersteller benötigte eine Lösung, mit der hochfeste, ermüdungsbeständige Schweißnähte hergestellt werden konnten, ohne das Gewicht erheblich zu erhöhen oder die Gesamtgeometrie des Bauteils zu verändern. Die Schweißnähte mussten außerdem strenge Sicherheits- und Qualitätsstandards in der Luft- und Raumfahrt erfüllen.
Lösung
SchwungmassenschweißenDas Verfahren zum Fügen von Materialien durch Drehen eines Werkstücks mit hoher Geschwindigkeit und Pressen gegen ein stationäres Werkstück wurde aufgrund seiner Fähigkeit ausgewählt, starke, hochintegrierte Verbindungen mit minimalen Wärmeeinflusszonen zu erzeugen. Dieses Verfahren eignet sich besonders für zylindrische Teile wie Fahrwerksstreben, die von der gleichmäßigen Wärme- und Druckverteilung profitieren.
Der Hersteller verwendete Schwungradschweißstäbe, um hochfeste Legierungsabschnitte innerhalb der Landestreben zu verbinden. Diese Methode ermöglichte eine präzise Kontrolle des Schweißvorgangs, was zu durchgängig starken Verbindungen führte. Die Vorteile des Schwungradschweißens umfassten:
- Verbesserte Gelenkfestigkeit: Durch die beim Schwungmassenschweißen entstehende Reibungswärme entsteht eine Festkörperverbindung mit hoher Zugfestigkeit, die die Verbindungen weniger anfällig für Ermüdung und Verschleiß macht.
- Weniger Defekte: Durch minimale Wärmeeinflusszonen verringert das Schwungmasseschweißen die Wahrscheinlichkeit von Rissen oder anderen Defekten, die die strukturelle Integrität beeinträchtigen können.
- Verbesserte Produktionseffizienz: Das Schwungradschweißen ist ein schneller Prozess, der im Vergleich zu herkömmlichen Schweißverfahren schnellere Produktionszyklen ermöglicht.
Ergebnisse
Durch den Einsatz von Schwungmassenschweißstäben an den Landestreben sind die Verbindungen besonders langlebig und widerstandsfähig gegen Spannungsbrüche. Tests zeigten eine deutliche Leistungssteigerung der Streben unter zyklischen Belastungsbedingungen, ein wichtiger Maßstab für ihre Langlebigkeit und Zuverlässigkeit in der kommerziellen Luftfahrt. Darüber hinaus haben die Schwungmassenschweißstreben alle Sicherheitszertifizierungen bestanden und damit ihre Konformität mit den strengen Luft- und Raumfahrtstandards bestätigt.
Ergebnis
Der Flugzeughersteller konnte die Sicherheit und Zuverlässigkeit seiner Fahrwerke verbessern und so die Leistung des Flugzeugs verbessern und die Wartungskosten senken. Der Erfolg dieses Projekts zeigte den Wert von Schwungreibschweißen in kritischen Luft- und Raumfahrtanwendungen und ebnet so den Weg für eine breitere Einführung im kommerziellen Flugzeugbau.
