Titanlegierungen für die Luftfahrtindustrie
Titanlegierungen haben viele Vorteile wie etwa eine gute Bruch-, Ermüdungs- und Korrosionsbeständigkeit sowie eine hervorragende Festigkeit bei hohen Temperaturen. Der Nachteil ist, dass die Bearbeitung dieser Legierungen teuer ist. Das Projekt TIFAN (Manufacturing by SLM of Titanium FAN wheels. Comparison with a conventional manufacturing process) prüfte das Verfahren des selektiven Laserschmelzens (SLM) für die Herstellung eines Flügelrads aus einer Titanlegierung. SLM ist eine Art von 3D-Druckverfahren speziell für Metalle. Herkömmlich Flügelräder werden aus Edelstahl gefertigt, das viel schwerer ist als die Alternative aus Titanlegierung. Die Forscher fanden heraus, dass der Hauptvorteil des SLM-Verfahrens im Vergleich zu den herkömmlichen Verfahren das reduzierte Gewicht der Komponente war. Auch wenn die Herstellung des Bauteils mit größeren Umweltbelastungen verbunden ist, sorgt die Gewichtsreduktion für eine bessere Wirtschaftlichkeit. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die Komponente aus Titanlegierung eine sehr geringe Oberflächenrauhigkeit hatte und somit eine gute Beständigkeit gegen Korrosion aufwies. Umgekehrt war die Flexibilität unter Spannung nicht so gut wie die bei rostfreiem Stahl, weshalb eine thermische Behandlung von größter Bedeutung ist. Ein großer Teil des bei der Herstellung des Teils verwendeten Rohstoffs kann recycelt und wiederverwendet werden. Bauelemente aus Titanlegierung können eine nachhaltige Zukunft unterstützen, da ihre Produktionsergebnisse zu weniger Abfall und Lärm sowie zu einer verbesserten Betriebseffizienz führen.
Schlüsselbegriffe
Flügelrad, TIFAN, Titanlegierung, Selektives Laserschmelzen (SLM), 3D-Druck, nachhaltig
