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08.05.2014

Leichte Späne für die Luftfahrt

Im Flugzeugbau werden kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) und CFK-Metall-Verbunde wichtiger. Bearbeitet werden sie bevorzugt mit Werkzeugen aus Polykristallinem Diamant (PKD) und Vollhartmetall. PKD-Vein-Werkzeuge der Walter AG bieten Vorteile bei Schneidengeometrie und Prozesssicherheit.

Um das Gewicht von Flugzeugen zu reduzieren, ist CFK als Werkstoff in der Luftfahrtindustrie auf dem Vormarsch. Neben geringem Gewicht zeichnen den Werkstoff eine hohe Steifigkeit und Festigkeit in Faserrichtung aus. Findet die Zuglast jedoch nicht in Faserrichtung statt, ist die Zugfestigkeit erheblich reduziert. Deshalb werden in der Struktur von Flugzeugen mit hohem CFK-Anteil häufig Stacks aus CFK-Metall-Verbunden verarbeitet. Hierfür kommt vor allem Titan in Frage. Dessen Hauptvorteil liegt in der richtungsunabhängigen hohen Zugfestigkeit, welche die Konstruktion verstärkt. Bei einer solchen Mischbauweise besteht die Flugzeugstruktur zu etwa 20 Prozent aus Titan, das sich in Türrahmen, einigen Spanten und Verbindungselementen findet. Vertreter dieser Bauweise sind der Airbus A350 und A400M sowie die Boeing 787 Dreamliner.

Schichtaufbauten, sogenannte Stacks, aus CFK und Titan sind typisch für Hightech-Branchen wie die Luft- und Raumfahrt. Titan wird deshalb gerne mit CFK kombiniert, weil die Wärmeausdehnungskoeffizienten beider Werkstoffe ähnlich sind. Unterschiede bei Temperaturänderungen im Außenbereich des Flugzeugs können so besser abgefangen werden als etwa bei Aluminium. Letzteres kann wegen seiner geringen elektrochemischen Verträglichkeit nur zusammen mit einer Isolierschicht mit CFK in Verbindung gebracht werden.

  • PKD-Vein-Bohrer der Walter AG.

    PKD-Vein-Bohrer der Walter AG.

  • PKD-Senker der Walter AG.

    PKD-Senker der Walter AG.

  • Stefan Benkóczy, Innovation Manager bei der Walter AG in Tübingen.

    Stefan Benkóczy, Innovation Manager bei der Walter AG in Tübingen.

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Walter AG

Derendinger Straße 53
DE 72072 Tübingen
Tel.: 07071-701-0
Fax: -212

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