{{{sourceTextContent.title}}}

Typische Materialien der additiven Fertigung in der Luft- und Raumfahrt und ihre positiven Auswirkungen

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Moderne Komponenten für die Luft- und Raumfahrt müssen eine Reihe anspruchsvoller Anforderungen erfüllen, wie z. B. geringes Gewicht, hohe Leistung, hohe Zuverlässigkeit und niedrige Kosten, und die Struktur der Komponenten ist immer komplexer und schwieriger zu entwerfen und herzustellen.

{{{sourceTextContent.description}}}

Moderne Luft- und Raumfahrtkomponenten müssen eine Reihe anspruchsvoller Anforderungen erfüllen, wie z. B. geringes Gewicht, hohe Leistung, hohe Zuverlässigkeit und niedrige Kosten, und die Struktur der Komponenten ist komplexer und schwieriger zu entwerfen und herzustellen. Die Innovation und Entwicklung von Schlüsselwerkstoffen für die additive Fertigung von Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen, Nickelbasislegierungen und rostfreiem Stahl in der Luft- und Raumfahrt spiegelt nicht nur die Entwicklungsrichtung von Leichtbau und hoher Leistung bei der Materialauswahl wider, sondern unterstreicht auch die Präzision und die Nettoform der additiven Fertigungstechnologie selbst.

Aluminiumlegierung

Aluminiumlegierungen sind seit den Anfängen der Luft- und Raumfahrtindustrie ein unverzichtbares Material. Aufgrund der geringen Kosten, des geringen Gewichts und der einfachen Herstellung ist die Aluminiumlegierung das am häufigsten verwendete Material in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Aus der Perspektive des additiven Fertigungsprozesses ist die Dichte der Aluminiumlegierung relativ gering, die Fließfähigkeit des Pulvers ist relativ schlecht, die Gleichmäßigkeit der Verlegung auf dem SLM-Pulverbett ist schlecht. Daher ist eine hohe Präzision und Genauigkeit des Pulverzufuhrsystems im additiven Fertigungssystem erforderlich.

Titanlegierung

Titanlegierungen werden wegen ihrer hohen Festigkeit, ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit und hohen Temperaturstabilität häufig in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt.

Ti6Al4V ist derzeit das am häufigsten verwendete Material für Titanlegierungen. Es ist nicht nur leicht, sondern hat auch eine hohe Festigkeit und eine hohe Temperaturbeständigkeit. Diese Eigenschaften machen es in der Luft- und Raumfahrt sehr beliebt.

Legierung auf Nickelbasis

Nickelbasislegierungen sind zu den wichtigsten Werkstoffen für die Herstellung von Hochdruckturbinenscheiben und Schaufeln von Turbinenmotoren geworden. Nickelbasislegierungen werden auch in vielen Hoch- und Tieftemperaturanwendungen wie Ventilen, Turbinen und Ejektoren eingesetzt. Ihre hervorragenden mechanischen Eigenschaften bei extrem hohen Temperaturen, Drücken und korrosiven Umgebungen haben die Effizienz moderner Flugzeugtriebwerke erheblich verbessert.

Rostfreier Stahl

Rostfreier Stahl wird aufgrund seiner hervorragenden Haltbarkeit, Härte und seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen für die Herstellung einer breiten Palette von Luft- und Raumfahrtkomponenten verwendet. Je nach Einsatzumgebung weist Edelstahl auch die Vorteile einer hohen Korrosions-, Oxidations- und Verschleißbeständigkeit auf.

Die additive Fertigung bietet eine große Chance, neue und maßgeschneiderte Legierungen einzuführen, die Porosität, Eigenspannungen und Rissbildung verringern. Neben Einkomponentenlegierungen bietet die additive Fertigung auch die Möglichkeit, maßgeschneiderte Lösungen für bimetallische und polymetallische Werkstoffe zu entwickeln, indem Materialien lokal in das Design eingefügt werden, um thermische oder strukturelle Belastungen zu optimieren.