MeGro (Metallische Großkomponenten)

Flexibler Auswalzprozess zum Einbringen variabler Wanddickenverläufe in Stringer

Das Ziel der Arbeitspakete des PtU im Verbundprojekt MeGro ist die Umsetzung eines flexiblen Auswalzprozesses zum nachträglichen Einbringen eines variablen Wanddickenverlaufs in stranggepresste Stringer aus Aluminium.

Motivation

In Flugzeugen sind zur Versteifung Aluminiumprofile entlang des Rumpfes angebracht. Um Gewicht und Treibstoff zu sparen, besitzen diese Stringerprofile eine in Längsrichtung veränderliche Materialstärke, welche derzeit durch chemisches Abtragen realisiert wird. Wegen der unsauberen Abtragung ist eine nachgelagerte Behandlung durch mechanisches Fräsen notwendig. Aufgrund des hohen Aufwands und Einsatzes von Chemikalien wird dieser Prozess als ökonomisch und ökologisch kritisch eingestuft und soll daher durch eine alternative, rein mechanische Bearbeitung ersetzt werden.

Für diese rein mechanische Bearbeitung wird aufgrund der guten Materialausnutzung das flexible Walzen gewählt. Mit dem flexiblen Walzen ist es bereits möglich, dickenveränderliche Bleche (Tailored Blanks) herzustellen. Jedoch ist die Herstellung von dickenveränderlichen verzweigten Profilformen, wie das T-Profil, nicht mit herkömmlichen Profiliergerüsten realisierbar. Deswegen soll ein neuer flexibler Auswalzprozess entwickelt werden.

zu entwickelndes Verfahren: Einbringen einer variablen Wandstärke durch flexibles Auswalzen eines T-Profils

Zielsetzung

Um ein gleichmäßiges, verzugsfreies Auswalzen von verzweigten Profilen zu ermöglichen, ist die Entwicklung eines flexiblen Walzgerüstes erforderlich. Damit soll der variable Wanddickenverlauf nachträglich in stranggepresste Stringer aus Aluminium eingebracht werden.

Lösungsweg

Die Funktionsweise des Technologiekonzepts ist zu überprüfen, sowie die Machbarkeit numerisch nachzuweisen. Der nächste Schritt ist die Umsetzung des flexiblen Auswalzprozesses im Realbetrieb. Die experimentelle Untersuchung und Validierung der Technologie an einer Prototypanlage im Forschungsumfeld ist das Ziel des Vorhabens. Das Forschungsvorhaben umfasst also drei Arbeitspakete:

1. Vertiefende numerische Untersuchung dickenveränderlicher, walzprofilierter Profile
Die Machbarkeit des Konzepts und fertigungstechnische Randbedingungen der Profile sind numerisch mittels FEA zu untersuchen. Dabei sind verschiedene realisierbare Profilformen der Stringer sowie weitere alternative Profilformen zu berücksichtigen und bei der Auslegung der Anlage einzubeziehen. Des Weiteren soll die Eignung der Profilformen für FSW-Schweißen untersucht werden.

2. Konzept, Konstruktion und Fertigung eines flexiblen Walzprofiliergerüsts

3. Inbetriebnahme der Anlage und Durchführung experimenteller Untersuchungen

Danksagung

Im Rahmen des Niedersächsichen Luftfahrtforschungsprogramms wird das Projekt MeGro von der Investitions- und Förderbank Niedersachsen (NBank) gefördert. Zusätzlich gilt der Dank an die Projektpartner Premium AEROTEC GmbH und Fooke GmbH.

 

 

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