IKARUS: Innovative Herstellung von Eintrittskanten-Abdeckungen für Fanschaufeln - Ein Beitrag zur Ressourcen- und Umweltschonung; Teilvorhaben: Entwicklung einer KI-gestützten Prozessplanung beim Laser Pulver Auftragschweißen auf Dünnblech aus Ti-6Al-4V

Abstract

Das vom Fraunhofer IAPT bearbeitete Teilvorhaben "Entwicklung einer KI-gestützten Prozessplanung beim Laser Pulver Auftragschweißen auf Dünnblech aus Ti-6Al-4V" widmete sich der Entwicklung eines additiven Fertigungsprozesses basierend auf dem Directed Energy Deposition Prozess (DED-LB/P bzw. LPA). Durch die Kombination des Schmiede- und DED-Prozesses wurde ermöglicht, dass eine qualitativ hochwertige Abdeckungskante für Turbinenschaufeln kostengünstig aus einem vorgeformten Rohr mit 1,5 mm Wandstärke hergestellt werden kann. Der hybride Prozess wurde ebenfalls von Simulationen begleitet und relevante Einflussfaktoren wurden identifiziert und analysiert. Das Teilvorhaben zielte maßgeblich auf die Reduzierung von Ressourcen und Materialverbrauch in der Fertigungs-prozesskette von Flugzeugkomponenten ab und setzt sich aus den folgenden Teilzielen zusammen: - Entwicklung einer bauteilangepassten und flexiblen Spanntechnik für den DED-LB/P-Prozess - Entwicklung und Validierung eines lokalen Schutzgasabschirmungssystems für die Verarbeitung von Ti-6Al-4V mittels DED-LB/P-Prozesses - Weiterentwicklung und Optimierung des DED-LB/P-Prozesses, um das Auftragen von Ti-6Al-4V-Bauteile nach dem Umformprozess zu ermöglichen - Entwicklung eines eigenen digitalen Prozessplanungstools mit CAD/CAM-Funktionalitäten zum Slicen von nicht-planaren 3D CAD-Daten - Aufbau eines digitalen Zwillings entlang der Prozesskette für eine durchgängige In-tegration - Entwicklung eines Funktionsprototypen mittels der optimierten Prozessparameter

Durch die Adressierung dieser Verfahrensmerkmale und (teilweisen) Lösung selbiger ist ein Beitrag zum förderpolitischen Ziel einer "leistungsfähigen und effizienten Luftfahrt" erreicht worden.