F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F ÜR P R O D UK TI O N S T E C H N O L O G I E I P T F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F ÜR L A S E R T E C H NI K I L T PRESSEINFORMATION 3. Juni 2015 || Seite 1 | 3 Adaptive Produktionstechnik für effizientere Flugzeugtriebwerke Der Flugzeugverkehr steigt auch in Zukunft drastisch weiter. Flugzeugtriebwerke sollen deswegen effizienter werden, doch Ingenieure müssen sich bei dem Design der Bauteile vor allem danach richten, ob sich diese wirtschaftlich herstellen und reparieren lassen. Auf der »International Paris Air Show« vom 15. bis 21. Juni 2015 (Halle 1, Stand G316) präsentieren Aachener Fraunhofer-Forscher eine mehrstufige BLISK, die mit einer neuen adaptiven Prozesskette hergestellt wurde. Diese schafft mehr Freiräume im Bauteildesign und ermöglicht bessere Produktions- und Reparaturprozesse. Bis zum Jahr 2032 verdoppelt sich nach Prognosen durch das weltweite Bevölkerungswachstum die Zahl der Flugzeuge auf 37 000 Stück. Globale Klimaschutzziele verstärken dabei zusätzlich den Innovationsdruck: Jets sollen mit weniger Kerosin ans Ziel kommen und weniger Schadstoffe ausstoßen. Vor allem Triebwerkshersteller sind deshalb in der Pflicht, noch effizientere und emissionsärmere Triebwerke zu marktfähigen Preisen anzubieten. Neue adaptive Prozessketten Zukünftige Prozessketten müssen daher flexibel und vielseitig sein. Die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT und des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT entwickelten eine durchgängige Prozesskette zur Fertigung und Reparatur von Turbomaschinenkomponenten. Spannsystem ermöglicht optimale Schnittgeschwindigkeiten und Oberflächengüten Exemplarisch wird die Prozesskette zur Fertigung einer mehrstufigen BLISK von dem Schmiederohteil bis zur mechanischen Endbearbeitung betrachtet. Durch die flexible Gestaltung der Prozesskette kann diese auch für die Reparatur des Bauteils eingesetzt werden. Dazu wurde ein neues, anpassungsfähiges Spannsystem zur Bauteilreferenzierung und Stabilisierung von Schaufeln entwickelt. Damit wird einerseits die mechanische Bearbeitung dünnwandiger Strömungsbauteile bei noch höheren Schnittgeschwindigkeiten mit den gewünschten Oberflächengüten ermöglicht. Andererseits dient das Spannsystem als Referenz für die Reparatur mittels Laserauftragschweißen (Laser Material Deposition LMD). Auf der Paris Air Show zeigen Fraunhofer ILT und IPT unterschiedliche Exponate aus Fertigungs- und Reparaturprozessketten von BLISKen. Redaktion Carola Dellmann | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT | Telefon +49 241 8904-316 | Steinbachstraße 17 | 52074 Aachen www.ipt.fraunhofer.de | [email protected] | Petra Nolis | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT | Steinbachstraße 15 52074 Aachen | www.ilt.fraunhofer.de | Telefon +49 241 8906-662 | [email protected] F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F ÜR P R O D UK TI O N S T E C H N O L O G I E I P T F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F ÜR L A S E R T E C H NI K I L T Ein wichtiger Schritt zur durchgängigen Prozesskette war die Entwicklung des »CAxFramework«: Die Software erlaubt es, alle verschiedenen Fertigungs- und Reparaturtechnologien von einer Plattform aus zu bedienen. CAx steht dabei für Computer aided x, was übersetzt computerunterstützt heißt. Das »x« steht für die einzelnen Technologien der Produktion. Eine beschädigte Schaufel wird zunächst messtechnisch erfasst. Eine Fräsmaschine bearbeitet den Defekt, anschließend baut ein Laser die Schaufel Schicht für Schicht mittels LMD wieder auf. Die Forschungsarbeiten sind ein Teilprojekt des Innovationsclusters »AdaM – Adaptive Produktion für Ressourceneffizienz in Energie und Mobilität«: Darin bündeln die Fraunhofer-Institute IPT und ILT sowie 21 Industriepartner ihre Kompetenzen. Das Ziel ist es, neue Konzepte für Turbomaschinen, unter anderem für Triebwerke, technisch umzusetzen, sodass sie Energie effizienter nutzen. Weiterhin sollen CO 2 -Emissionen gesenkt und Ressourcen geschont werden. PRESSEINFORMATION 3. Juni 2015 || Seite 2 | 3 F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F ÜR P R O D UK TI O N S T E C H N O L O G I E I P T F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F ÜR L A S E R T E C H NI K I L T Bild 1: Stabilisierendes Spannsystem ermöglicht signifikant erhöhte Schnittgeschwindigkeiten und Oberflächengüten. Bildquelle: Fraunhofer IPT. PRESSEINFORMATION 3. Juni 2015 || Seite 3 | 3 Bild 2: Nutzung eines Spann- und Stabilisiersystems zur prozessstabilen Schlichtfräsbearbeitung einer Multi-Blir. Bildquelle: Fraunhofer IPT. Die Fraunhofer-Gesellschaft ist die führende Organisation für angewandte Forschung in Europa. Unter ihrem Dach arbeiten 66 Institute an Standorten in ganz Deutschland. Mehr als 24 000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bearbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 2 Milliarden Euro. Davon fallen 1,7 Milliarden Euro auf den Leistungsbereich Vertragsforschung. Über 70 Prozent dieses Leistungsbereichs erwirtschaftet die Fraunhofer-Gesellschaft aus Aufträgen der Industrie und öffentlich finanzierten Forschungsprojekten. Internationale Niederlassungen sorgen für Kontakt zu den wichtigsten gegenwärtigen und zukünftigen Wissenschafts- und Wirtschaftsräumen. Weitere Ansprechpartner Dr.-Ing. Thomas Bergs l Telefon +49 241 8904 -105 l [email protected] Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen l www.ipt.fraunhofer.de Adj. Prof. (RMIT) Akad. Oberrat Dr.-Ing. Ingomar Kelbassa | Telefon +49 241 8906-143 | [email protected] Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Aachen | www.ilt.fraunhofer.de Dieses Feld, sowie die Tabelle auf der letzten Seite nicht löschen!