Feinguss von Titanlegierungen für Luftfahrtanwendungen

Feingussbauteile, die nach dem Wachsauschmelzverfahren hergestellt werden, erfüllen die Standards und Anforderungen an moderne Fertigungstechnologien. Gussteile garantieren eine optimale Materialausnutzung, können sehr komplexe Geometrien darstellen, haben einen hohen Genauigkeitsgrad und geringe Wandstärken. Grosse und komplexe Strukturen mit mehreren Funktionen können in einem Gussteil integriert werden und ermöglichen dadurch Gewichtsseinsparungen und Kostensenkungen. TITAL® ist auf das Gießen der Titanlegierungen TiAl6V4 und TiAl6Sn2Zr4Mo2 spezialisiert. Die Gussteile werden in Abhängigkeit von ihrer Größe nach dem Schwerkraft- oder dem Schleudergießverfahren hergestellt. Titanfeingussteile setzt man in den meisten kommerziell hergestellten Flugzeugen und Hubschraubern sowie in der Wehrtechnik ein. Mit der Zunahme des Einsatzes von CFK (Carbon-Faser-Kunststoff)-Bauteilen stieg auch die prozentuale Verwendung von Titan bei Luftfahrtanwendungen. Dies führt zu einer Verringerung des Kohlendioxidausstosses durch die Luftfahrt. Weitere Aspekte zur Kosteneinsprung und zur Verbesserung der Nachhaltigkeit sind die Recyclingmöglichkeit von internen Schrotten und Kreislaufmaterial und die Verringerung des Material- und Energieinsatzes beim Gießen im Vergleich zur Herstellung von Bauteilen durch spanende Bearbeitung. Feingussteile aus Titanlegierungen finden sich in nahezu allen kommerziellen Flugzeugen und Hubschraubern sowie in Verteidigungsprojekten wie dem Eurofighter (Bild 1), A400M, NH90 oder dem Lenkflugkörper Meteor.
Neue Flugzeugprogramme wie der A380 oder auch der A350 von Airbus oder die B787 von Boeing vertrauen bei immer mehr Bauteilen im Flugzeug auf leichte CFK (Carbon-Faser-Kunststoff)-Bauteile. Der Nachteil der CFK-Bauteile ist jedoch eine korrosive Wirkung gegenüber den konventionell in der Luftfahrt eingesetzten Aluminiumlegierungen. Der Werkstoff Titan ist bedingt durch die nicht vorhandene Korrosionsneigung sowie durch einen vergleichbaren Elastizitätsmodul mit CFK die bevorzugte Wahl des Konstrukteurs. Aus diesem zentralen Grund wird der Einsatz von Titan im Flugzeugbau als direkte Folge des vermehrten Einsatzes von CFK-Bauteilen weiter gesteigert werden...