Projektbeschreibung
Eine zerstörungsfreie Methode zum Testen von 3D-gedruckten Flugzeuglegierungsteilen
Ti-6Al-4V ist eine Titanlegierung, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt wird, bei denen es auf hohe Festigkeit, geringes Gewicht und hervorragende Korrosionsbeständigkeit ankommt, beispielsweise in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Die additive Fertigung verspricht, die Herstellung von Ti-6Al-4V-Legierungen zu revolutionieren und die Konstruktion funktionaler Komponenten mit komplexen geometrischen Formen und reduziertem Gewicht zu ermöglichen, ohne die Festigkeit und Sicherheit der Komponenten zu beeinträchtigen. Methoden zur Schadenstoleranzbewertung für 3D-gedruckte Flugzeugteile sind entscheidend für die Zulassung der additiven Fertigung für Flugzeugstrukturkomponenten und die Erfüllung von Funktions- und Sicherheitsanforderungen. Das Hauptziel des EU-finanzierten Projekts 3TANIUM besteht darin, zerstörungsfreie Methoden zur sicheren Erkennung kritischer Fehler und Defekte zu entwickeln, die durch die additive Fertigung entstehen können, und deren Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften von Ti-6Al-4V-Teilen zu verstehen.
Ziel
To improve aircraft resource-efficiency and to decrease fuel consumption and CO2 emissions innovative solutions with superior mechanical properties for advanced structures are in development. Ti6Al4V alloys, due to a high strength-to-weight ratio compared to steel or aluminium can keep the structural weight and size ratio low. However, lightweight construction with this alloy is currently only possible with conventional techniques as CNC machining, casting that lead to a high proportion of raw material removal. This is not cost-efficient and works with a high ecological footprint. A primary alternative for fabrication of advanced functional lightweight metallic parts is additive manufacturing (AM), offering benefits in terms of weight, design and functionality, lead time and cost/manufacturability and allowing for alternative geometric shapes, thereby decreasing the weight of the component without sacrificing component strength and safety. However, AM has not yet been approved for structural components with high safety requirements to date, as there are still technology gaps: material property control, correlation between process and structural properties, effect of defects, quality control. Material and mechanical properties of AM parts differ substantially from the properties of the same parts produced by conventional casting. Therefore, a damage tolerance assessment needs to be performed for AM parts in commercial aircraft applications to meet functional and safety requirements. The main objective of the 3TANIUM is the establishment of NDT methods that are capable to provide the secure detection of process related critical flaws and defects and to understand their effects on material and mechanical properties in Ti6Al4V AM parts. 3TANIUM will quantitatively assess the applicability of NDT methods applied on appropriately and innovatively post-treated (heat- and surface-treated) AM parts in order to realize benefits offered by AM in the aeronautical industry.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaircraft
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineeringsubtractive manufacturing
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaeronautical engineering
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuels
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineeringadditive manufacturing
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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