AIRBUS HELICOPTER Ölabweiser

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AIRBUS HELICOPTER Ölabweiser

08:59 08 September in Fallstudien
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Wenn herkömmliche Technologie nicht ausreicht

 

Die Herausforderung

Der globale Wettbewerb und die aktuelle Wirtschaftslage treibt die Nachfrage nach innovativen Hochleistungsprodukten; Unternehmen werden mehr denn je gefordert, durch neue Innovationen wettbewerbsfähig zu bleiben.

Der Erfolg eines Unternehmens wird durch die Fähigkeit bestimmt, bedeutende technische Durchbrüche und deren Anwendung auf Produkte zu übertragen, die zu den besten in ihrer Kategorie zählen.

Der EADS Hubschrauber-Hersteller AIRBUS HELICOPTERS beweist konsequent, dass Innovation ein Werkzeug zum Wachstum ist, von Hubschrauberkonzepten zu Hochtechnologiekomponenten, von innovativen Materialien zu bahnbrechenden Fertigungsprozessen. Dieses Niveau an Exzellenz kann nur durch bahnbrechende Technologien an der Grenze des Machbaren beibehalten werden.

Technischer Hintergrund

Um konsistente, gleichbleibende Ergebnisse zu erzielen, ist ein manueller Eingriff in den letzten Umformungsschritt dieses Bauteiles durch eine qualifizierte Fachkraft erforderlich.

Die Herstellung des Ölabweisers beinhaltet eine mehrfache Umformung, gefolgt von einer thermischen Behandlung des 6061 T0 Aluminiums, um den T4 Zustand zu erzielen. Während dieses Prozesses werden innere Spannungen freigesetzt die eine ungewollte Verformung verursachen, eine nachträgliche Kalibrierung unter Verwendung einer Hydraulik-Presse ist notwendig. Manuelle Nacharbeit wird dann oft benötigt, um das Teil (nach dem Tiefziehen) fertigzustellen. Aufgrund der Komplexität des Werkstücks kann dies nicht mechanisiert und automatisiert werden.

AIRBUS HELICOPTERS hat diesen Prozess perfektioniert um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Die Komplexität dieses Bauteils, Produktionskosten und Ausschuss sowie lange Zykluszeiten machten die Herstellung dieses Teiles in der gewünschten Qualität und Robustheit mit konventionellen Verfahren unwirtschaftlich.

AIRBUS HELICOPTERS – ein technischer Traum

Es wurde deutlich, dass eine drastische Weiterentwicklung in der Herstellung dieser und anderer Bauteile aus der gleichen Familie erforderlich war, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Eine Prozessverbesserung musste die Vereinfachung des Herstellungsvorganges sowie die Steigerung der Qualität bei gleichzeitiger Kostenreduzierung und Berücksichtigung umweltfreundlichere Technologien beinhalten

Die Optionen waren:

  • Entfernung der thermischen Behandlung
  • Reduzierung von Arbeitsschritten
  • Reduzierung der manuellen Arbeitsanteile
  • Verwendung anderer Materialien

Dies musste in strikter Übereinstimmung mit den Qualitäts-und Leistungsstandards erfolgen und zur Verbesserung der Produktion führen.

Dies erscheint schwierig zu realisieren

Aufgrund vieler technischer Einschränkungen bei der Anwendung herkömmlicher Herstellungsverfahren erscheint dies äußerst schwierig. Limitierte Eindrucktiefen und Zonen mit erhöhten Materialspannungen durch ungleichmäßige Energieverteilung im konventionellen Umformprozess erfordern eine mehrfache Umformung bei zusätzlichen Wärmebehandlungen.

Gemeinsames Vorgehen

Innovation und technologische Weiterentwicklung entspringen in der Regel aus der Zusammenarbeit verschiedener technischer Fachgebiete.

AIRBUS HELICOPTERS ist sich seiner Verantwortung bewusst und suchte daher die aktive Zusammenarbeit mit Bmax, ein Unternehmen spezialisiert auf Hochgeschwindigkeits- Metallumformung und Metallverarbeitung. Magnetimpuls- Entladungen ermöglichen eine größere Umformung von Blechen im finalen Wärmebehandlungszustand mit weniger Arbeitsschritten und ohne Nacharbeitung.

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Unser Team, von links nach rechts :
D. Alleman (Bmax); Dr G. Avrillaud (Bmax); Dr Delphine Alléhaux (AIRBUS HELICOPTER ): Material Prozess Ingenieur – verantwortlich für Technologische Entwicklung; Robert Ré (AIRBUS HELICOPTER ) Leiter im Bereich Industrielle Innovation und Anlageneinsatz; J. Bonafe (Bmax), M. J. Jimenez (Bmax Agent – Frankreich)

 

Der AIRBUS HELICOPTERS X3 Demonstrator im Testflug (Bild: Patrick Penna)

 

Die zunehmende Verwendung von Verbundwerkstoffen und neuen Materialien im Design und der Herstellung von Flugzeugbauteilen erfordert neue Verfahren, die speziell auf die Montage und Metall-Umformung ausgerichtet sind. Durch diese Innovationen können Performance, Robustheit und die Wettbewerbsfähigkeit weiter gesteigert werden.

 

Bmax Lösungen

Bmax hat sich auf indirekte und direkte Magnetpulsumformung sowie elektrohydraulische Umformtechnologien spezialisiert. Folgende Überlegungen führten bei diesem Bauteil zur Auswahl des elektrohydraulischen Umformens:

– Größe der zu produzierenden Bauteile
– Komplexität der Form

EHF (Elektrohydraulisches Formen) ist ein Prozess, bei dem Schockwellen in einer wässrigen Umgebung durch Hochspannungs-Entladungen erzeugt werden, die dann zum Umformen von Metallen im kalten Zustand genutzt werden.

Für diese Anwendung wurde das Rohmaterial Aluminium (AI 6061) im Wärmebehandlungszustand T4 verwendet. Die beiden Matrizenformteile, die bei der konventionellen Herstellung bei AIRBUS HELICOPTERS in einer Hydraulikpresse verwendet wurden, konnten gegen ein einziges Matrizenformteil ausgetauscht werden.

Die Umformung wurde anschließend in einem einzigen Arbeitsgang durch multiple Pulsentladungen erreicht.

 

Resultat

Der Ölabweiser wurde präzise und akkurat ohne manuelle Nacharbeit und ohne Wärmebehandlungen geformt; ein Dehnungswert von 35% wurde erreicht; bei traditionellen Fertigungsmethoden tritt ein Dehnungsbruch in der Regel bei nur 15% ein.

Dieses Projekt ist ein voller Erfolg für die Teams von AIRBUS HELICOPTERS und BMAX, deren gemeinsame Leidenschaft für das Überwinden bestehender Grenzen dazu führte, dass die erheblichen technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen gemeistert werden konnten.

 

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