11.06.2012 09:00
Leichtbau
Unbeschwert
Ob innovativer Entwurf oder neue Materialien: Leichtbau macht Dinge möglich, von denen vor einem Jahrzehnt nur geträumt werden konnte.
Titan und seine Legierungen sind "die" hochfesten Materialien für den Leichtbau in der Industrie und eine wahre Speerspitze der derzeitigen technischen Möglichkeiten. Daraus werden etwa die Schaufelblätter so genannter Blisks (Blade Integrated Disks) für Flugzeugtriebwerke der letzten Generation hergestellt.
Gewollte Hohlräume.
Zu diesem Zweck genügt aber nicht nur die Verwendung des Materials Titan oder etwa eines Klons, der titanartige Ausgangsstoff für die Blades wird unter extrem hohenTemperaturen sowie extremem Unterdruck auseinander gezogen und in diesem Sinne kontrolliert "aufgeschäumt". Das verwendete Titan wird in alle Raumrichtungen gedehnt, man erhält auf diese Art und Weise gewollte Hohlräume. So entstehen schlanke, hochfeste Bauteile, welche die auftretenden Zentrifugalkräfte von über 90 Tonnen problemlos aushalten. Als gedankliches Beispiel könnte man also an jedes Schaufelblättchen locker drei österreichische Schützenpanzer der Type "Ulan" anhängen – und ein Blisk kann schon mal aus 120 Blades bestehen.
Dass sich hier minimalste Unwuchten extrem auswirken, versteht sich von selbst. Folglich muss in der Fertigung praktisch ohne Toleranzen gearbeitet werden.Was die Brüder Wright wohl zu so einem Triebwerk gesagt hätten. Ihnen gelang mit "Flyer III" 1905 erstmals ein Langstreckenflug von 45 Kilometern. Im selben Jahr gründete Paul Leistritz in Nürnberg sein Unternehmen zur Fertigung von Turbinenschaufeln und Profilen. Viele Utopien von damals sind heute längst Realität. Mit dem technischen Fortschritt und neuen Visionen wachsenauch die Anforderungen an die einzelnen Komponenten. Das gilt nicht nur für den Aerospace-Bereich.
Berechenbare Stabilität.
Schwerpunkte der Fraunhofer-Allianz Leichtbauam Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit in Darmstadt sind Werkstoff- und Produktentwicklung. Derzeit stehen die Beschreibung und Charakterisierung neuer Materialien, die Fertigungssimulation und die Entwicklung von Berechnungsverfahren zur Stabilität im Vordergrund. In gleicher Wertigkeit finden sich Festigkeit und Funktionalität sowie Auslegung, Fertigung und der Test von Leichtbau-Prototypen als Hauptthemen der Darmstädter Forscher.
Kohlefaser-Leichtbau.
Eine andere Domäne des Leichtbaus aus dem Automobilbereich ist der Rennsport. Hans-Jürgen Januschkowetz, Head of Sales Racing des Salzburger Unternehmens Carbo Tech,erzählt aus der täglichen Praxis: "Unter Leichtbau verstehen wir die Fertigung von Komponenten aus Composite-Materialien. Wir verwenden solche, die aus hochwertigen Glas- oder Kohlefasertextilien bestehen und die in Verbindung mit einem Matrixharz, Temperatur und Druck ausgehärtet werden.“ Auch Hybridlösungen mit Metallen oder ballistischen Werkstoffen kommen bei Carbo Tech zum Einsatz.













