Aluminium Strukturbauteile
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Typische Bauteile:?
Rippen, Tr?ger, Abdeckungen, Verkleidungen?
Materialien:?
Aluminium 2000er Serie, Aluminium 7000er Serie,
Aluminium Lithium
Metallurgisches Fachwissen über Aluminium:
Reines Aluminium ist trotz der geringen relativen Dichte, guter Korrosionsbet?ndigkeit, exzellenter thermischer Leitf?higkeit und elektrischer Leitf?higkeit zu schwach und duktil, um eigenst?ndig eingesetzt werden zu k?nnen.
2000er Serie Aluminiumlegierungen
Enth?lt 1,9-6,8% Kupfer und oft Zus?tze aus Mangan, Magnesium oder Zink. Diese werden für geschmiedete, stranggepresste und geschmolzene Gasbeh?lter in der zivilen Transportluftfahrt und ?berschallluftfahrt verwendet. Diese Legierungen haben geringere Risswachstumsraten und deswegen eine bessere Ermüdungsbest?ndigkeit, als die 7000er Serie. Deswegen werden diese an den unteren Flügeln und Flugh?uten eingesetzt. Weit verbreitet eingesetzte Legierungen der 2000er Serie sind 2224, 2324, 2524. Diese Legierungen werden h?ufig mit 99,34% purem Aluminium beschichtet, um die Korrosionsbest?ndigkeit zu erh?hen.
7000er Serie Aluminium Legierungen
Die Al-Zn-Mg Kombination bietet das gr??te Potential für Ausscheidungsh?rtung obgleich oft Kupfer beigefügt wird, um die Spannungsrisskorrosionbest?ndigkeit zu verbessern (mit dem Nachteil, dass die Schwei?barkeit reduziert wird). Die Spannungsrisskorrosionsbest?ndigkeit nimmt mit zunehmenden Zn:Mg Verh?ltnis ab.
Aluminium Lithium
Kommerzielle Aluminium-Lithium Legierungen werden durch ihre geringe Dichte, das hohe spezifische E-Modul, exzellente Dauerfestigkeit und kryogene Belastbarkeit charakterisiert.
Die Verbindung von Li und Al reduziert die Dichte um 3% und erh?ht den E-Modul um 6%. Im Gegensatz zu neuen Materialsystemen wie faserverst?rkten Verbundwerkstoffen erfordern Aluminiumlegierungen mit niedriger Dichte keine gro?en Investitionen des Herstellers in neue Produktionsanlagen.
Trends in der Industrie
"Der Einsatz von Aluminium in der Luft- und Raumfahrt macht mehr als 50% des gesamten Materialverbrauchs aus und bleibt relativ konstant über die Zeit."
Die n?chste Generation von Flugzeugen wird als Hybrid-Design bezeichnet, faserverst?rkte Materialien werden hier mit neuen wirtschaftlichen Aluminiumstrukturen verbunden.
Herausforderungen
Die Bearbeitung von Aluminiumbauteilen erfordert eine kurze Taktzeit. Die Produktivit?t wird am Materialabtrag in Liter pro Minute gemessen.
Aufgrund der relativ weichen Materialeigenschaften wird das Material auf leistungsstarken Maschinen (75-150kw) mit Spindeldrehzahlen bis zu 33.000 U/min bearbeitet.
Anforderungen an die Werkzeugl?sungen
- Werkzeuggeometrie zum Absorbieren der verfügbaren Maschinenleistung und zum Umwandeln in eine sehr hohe Zerspanungsrate, bei gleichzeitiger Vermeidung von Aufbauschneide und Werkzeugbruch.
- Hoch qualitatives Werkzeugwuchten.
- Optimiertes Kühlmitteldesign für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung
Werkzeugl?sungen
Hydrodehnspannfutter
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