Entwicklung des 3D-Rollprofilierprozesses für flexibel gewalzte Aluminiumbleche (Tailor Rolled Blanks - TRB) zur Serienfertigung von Rumpfstrukturbauteilen

Abstract

Der Abschlussbericht zum LuFo-6.3-Projekt GREAT beschreibt die Entwicklung eines serienfähigen Prozesses für flexibel gewalzte Aluminiumbleche (Tailor Rolled Blanks, TRB) und deren Weiterverarbeitung durch 3D-Rollprofilieren für leichte Rumpfstrukturbauteile in der Luftfahrt. Im Mittelpunkt standen die Untersuchung der Aluminiumlegierung EN AW-2024, die Analyse von Walzgraden, Wärmebehandlungszuständen und mechanischen Eigenschaften sowie die Ableitung geeigneter Prozessfenster und Handlingkonzepte für eine industrielle Fertigung. Die Ergebnisse zeigen, dass steigende Abwalzgrade zwar die Festigkeit erhöhen, aber die Umformbarkeit verringern, und dass eine gezielte Wärmebehandlung den O-Zustand weitgehend wiederherstellen kann. Besonders kritisch ist das enge Zeitfenster zwischen Lösungsglühen, Abschrecken und 3D-Rollprofilieren, da die natürliche Auslagerung bereits nach wenigen Stunden die Umformbarkeit deutlich reduziert. Mit den ermittelten Ergebnissen wurde eine serienfähige Prozessroute aufgestellt, die insbesondere die Anforderung der Luftfahrtindustrie (Umformung zwingend im T42-Zusatand) berücksichtigt.