EffiPeen

Effizientes und leistungsfähiges Laser Shock Peening von Luftfahrtzeugstrukturbauteilen durch neuentwickelte Ablations- und Confinement-Beschichtungen


Teilvorhaben SCHOLZ MECHANIK

Anforderungsanalyse und Bearbeitungsstrategie von Luftfahrtstrukturbauteilen


Im Rahmen des nationalen Luftfahrtforschungsprogramms – 2. Aufruf (LuFo VI-2)

Eckdaten

Projektzeitraum:  01.06.2022 - 31.08.2025 (Teilwiderruf am 09.06.2023)

Projektträger: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Zuwendungsgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz

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Ziele des Projektes

Als etablierter Direktzulieferer der Airbus Group ist die SCHOLZ MECHANIK GmbH fester Bestandteil der deutschen Luftfahrtindustrie und hat den Anspruch durch innovative Forschungs- und Entwicklungsprojekte die Marktposition zu behaupten und weiter auszubauen. Mit der jahrzehntelangen Erfahrung im Bereich der zerspanenden Fertigung, beschäftigt sich das Unternehmen in diesem Projekt – auch in Absprache mit den assoziierten Projektpartnern – mit der Auslegung und der Fertigung eines geeigneten Demonstrators zur Anwendung des Laser Shock Peening (LSP) Verfahrens. Dieses Bauteil soll in seiner Bauweise und den verbesserten Möglichkeiten durch das LSP einen repräsentativen Mehrwert für den Fertigungsbereich der Flugzeugstrukturbauteile darstellen. Für die nachträgliche Bearbeitung der Oberfläche gilt es neben einer anwendungsgerechten Bauteilstruktur auch die Möglichkeit der zerspanenden Bearbeitung im Blick zu behalten. Nach der Anwendung des LSP-Verfahrens wird eine Testreihe zu allen wesentlichen Bauteileigenschaften (u.a. Bauteil-Deformation, Oberflächenrauigkeit, Härte, Eigenspannung) durchgeführt und bewertet. Eine abschließende Betrachtung der Herstellungsprozesse und der Wirtschaftlichkeit in Hinblick auf Flugzeugstrukturbauteile bringt die Ergebnisse des Vorhabens zusammen.

In Bezug auf das Projektziel “Leistungsfähige und effiziente Luftfahrt” unterstützt unser Projektvorhaben die Umsetzung, Analyse und Validierung eines effizienten Laser Shock Peening’s mittels neu entwickeltem Ablation- und Confinement-Beschichtungsverfahrens. Das verbesserte Verfahren eröffnet neue Möglichkeiten der Bauteilgeometrien, sowie einer effizienteren Bearbeitung. Das evaluierte Demonstratorbauteil soll neben einem praktischen Anwendungsfall, ein Teilespektrum repräsentieren auf das die Erkenntnisse aus diesem Projekt übertragbar sind. Durch die Untersuchung und Definition entsprechender Bauteileigenschaften soll dies gewährleistet werden. Die geplanten Ausarbeitungen schließen die durchgeführten Versuche mit einer umfänglichen Betrachtung und Bewertung ab. Es wird erwartet, dass durch die erweiterten Möglichkeiten in dieser Form des Laser Shock Peening’s neue Bauteilstrukturen im Bereich seriengefertigter Luftfahrzeuge ermöglicht werden und dies zur Effizienzsteigerung sowohl im Herstellungsprozess, als auch im Betrieb von diesen beitragen wird.

Die Projektpartner

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ZAL GmbH

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Fraunhofer-Institut IFAM