Titan-Gussteile

Seine Spezialisten-Position

für die Herstellung von Gussteilen aus Titan konnte das Unternehmen Tital in den letzten Jahren ausbauen. Der Grund dafür ist der wachsende Anteil kohlefaserverstärkter Verbundwerkstoffe in der Luftfahrttechnik – Titan ist das einzige Leichtmetall, das mit Verbundwerkstoffen sicher und fest kombiniert werden kann, ohne dass es zu Korrosionsschäden kommt.

Aluminium hingegen befindet sich im Flugzeugbau seit etwa drei Jahrzehnten auf dem Rückzug. Die Flugzeugaußenhaut besteht bei den Langstrecken-Jets der nächsten Generation in der Regel nur noch aus CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic). Für die Verbindungsstellen zwischen der Flugzeugaußenhaut und den verschiedenen Metallen im Innern der Maschine werden Titanbauteile bevorzugt. Tital hatte allein im Titan-Bereich einen Umsatzzuwachs von knapp 50 Prozent in den vergangen drei Jahren zu verzeichnen. Konsequent investierte das Unternehmen in die entsprechende Gießereitechnik und ist heute weltweit einer von nur drei Titanguss-Produzenten, die Gussteile mit Kantenlängen von bis zu 1.500 mm und Gewichten bis zu 300 kg anbieten können.

Die Vorteile der CFRP-Werkstoffe, bei denen es sich um Kunststoffsysteme handelt, liegen in ihrer hohen Steifigkeit und Festigkeit, ihrer hohen Energieaufnahmefähigkeit und dem kleinen Strukturgewicht. Sie sind um bis zu mehr als die Hälfte leichter als Aluminium. Einzige Schwierigkeit: An den Verbindungsstellen zu Strukturbauteilen, wie zum Beispiel bei Spanten oder Beschlägen, besteht Korrosionsgefahr, denn diese besten aus Aluminium. Sobald aber Feuchtigkeit im Spiel ist, kommt es zur elektrolytischen Korrosion. Entweder muss aufwändig eine Glasfaserlage zwischen Verbundstoff und Aluminiumbauteil eingebracht werden, um den direkten Kontakt zu vermeiden. Oder man verwendet direkt Bauteile aus Titan, das eine hohe spezifische Festigkeit bei niedriger Dichte hat und extrem widerstandsfähig und korrosionsbeständig ist. Aufgrund des großen Temperaturgradienten zwischen der Kabine und der Flugzeugaußenhaut bildet sich dort ständig Kondenswasser, das die Korrosion an der Fügestelle von CFRP und Aluminium-Bauteilen beschleunigt.

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Um die CFRP-Strukturen mit verschiedenen Metallen im Flugzeug zu verbinden, kommt an den Verbindungsstellen (Krafteinleitungspunkten) zunehmend Titan zum Einsatz. Eine dieser Stellen ist beispielsweise die Druckkalotte im Flugzeugrumpf. Sie sitzt hinter dem letzten Sitz oder der Bordküche und trennt die Kabine vom hintersten Bereich des Flugzeugs ab, in dem der gleiche Druck wie in der äußeren Atmosphäre herrscht. Für die Verbindungsstellen werden hierbei Bauteile aus Titan eingesetzt. ms

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