Laserbasierte additive Fertigung (DED): Tankkugel aus Aluminiumlegierung (Verteidigung / Luftfahrt)
Industrielle Herausforderung
Ziel ist es, eine konventionelle gießtechnische Fertigung durch einen großformatigen Aluminium-Tankrohling (Ø 1 m) zu ersetzen und dabei Kosten und Lieferzeiten deutlich zu senken. Die Lösung muss bei einem großen Strukturbauteil mechanische Eigenschaften gewährleisten, die den Anforderungen der Verteidigungs- und Luftfahrtbranche entsprechen.
Umgesetzte Lösung
Ein Rohling wird mittels drahtbasiertem Laser-DED hergestellt und direkt für die spanende Endbearbeitung ausgelegt. Das Verfahren wird durch eine Feinabstimmung der Fertigungsparameter optimiert, ergänzt durch eine numerische Simulation, mit der Verzüge vorhergesagt und die erforderlichen Bearbeitungsaufmaße genau festgelegt werden.
Gemeisterte Herausforderung
Die Fertigung erfordert die Stabilisierung eines Prozesses auf einer stark reflektierenden Aluminiumlegierung bei gleichzeitiger Sicherstellung einer homogenen Werkstoffqualität auf einer großformatigen Kugelgeometrie. Die Beherrschung der Verzüge und das Erreichen anforderungsgerechter mechanischer Eigenschaften sind die wesentlichen technischen Hürden.
Ergebnisse für den Kunden
Der hergestellte Rohling ist direkt spanend bearbeitbar, mit kontrollierten Bearbeitungsaufmaßen in der Größenordnung von ~2 mm. Die numerische Simulation wurde an einem realen Fall validiert, was die Robustheit des Ansatzes bestätigt, und die erzielten mechanischen Eigenschaften entsprechen den Anforderungen der Anwendung.
