Titanwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt
Titan kommt für die Luft- und Raumfahrt häufig dann infrage, wenn ein Bauteil Festigkeit, geringes Gewicht, Korrosionsbeständigkeit und Einsatztemperatur miteinander vereinbaren muss. Für den Einkauf ist "Titan" allein allerdings noch keine brauchbare Materialangabe. Eine Anfrage sollte Werkstoffgüte, Lieferform, Norm, Abmessungen, Toleranzen, Oberflächenzustand, Wärmebehandlungszustand, Zeichnungsstand und geforderte Nachweise nennen. Beiyu liefert Halbzeuge und kundenspezifische Bauteile aus Titan für die luft- und raumfahrtbezogene Fertigung. Dazu zählen Stäbe, Platten, Bleche, Rohre, Drähte, Schmiedestücke und spanend bearbeitete Teile.
Einsatzbereiche von Titan in der Luft- und Raumfahrt
Grade 5, auch Ti-6Al-4V oder UNS R56400, wird oft gewählt, wenn es auf die Festigkeit des Bauteils ankommt. Stellt der Käufer engere Anforderungen an die chemische Zusammensetzung und die Bruchzähigkeit, kann Grade 23 infrage kommen. Reintitan Grade 1 und Grade 2 findet sich dagegen häufiger in korrosionsbeständigen Blechen, Platten, Kanälen, Abdeckungen und nichttragenden Teilen, bei denen gute Umformbarkeit gefragt ist. Zu den Anwendungen von Titanlegierungen gehören Flugzeugstrukturen, Verbindungselemente, Halterungen, fahrwerksbezogene Bauteile, triebwerksnahe Teile, Hydraulikleitungen, Sensorgehäuse, Vorrichtungen und Leichtbaugruppen.
Übliche Lieferformen
- Titanstab für Wellen, Stifte, Blöcke, Drehteile und CNC-Bauteile.
- Titanbleche und Titanplatten für Halterungen, Abdeckungen, Vorrichtungen und Umformteile.
- Titan-Schmiedestücke für Ringe, Hülsen, Blöcke und Rohformen nach Zeichnung.
- Titanrohre und Rohrleitungen für leichte Fluidleitungen und korrosionsbeständige Baugruppen.
- Präzisionsgefertigte Teile bei Vorlage von 2D-Zeichnungen, 3D-Dateien und Toleranzvorgaben durch den Kunden.
Werkstoffgüte und Norm auswählen
Welche Norm gilt, legt die Zeichnung oder Bestellspezifikation des Käufers fest. Dieselbe Legierung kann je nach Anwendung und Freigabeweg des Kunden unterschiedlichen Abnahmeregeln unterliegen. In luft- und raumfahrtbezogenen Anfragen stehen häufig ASTM B348 für Stäbe, ASTM B265 für Bleche und Platten und ASTM B381 für Schmiedestücke. Verlangt die Zeichnung eine AMS-Spezifikation, ist diese anzugeben. AMS 4928 wird häufig für Stäbe und Schmiedestücke aus Grade 5 herangezogen, AMS 4911 für Bleche und Platten aus Grade 5.
Technische Angaben für den Einkauf
Rückverfolgbarkeit, chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften und Maßhaltigkeit stehen beim Werkstoffeinkauf für die Luft- und Raumfahrt meist im Vordergrund. Bei Stäben und Platten kann der Käufer Durchmesser- oder Dickentoleranz, Geradheit, Ebenheit, Oberflächenausführung, Ultraschallprüfung, Zuschnittlänge und Verpackungsart vorgeben. Für spanend bearbeitete Teile braucht die Anfrage weitere Angaben: Zeichnungsstand, Werkstoffgüte, Toleranzklasse, Gewinde, Anforderungen an das Kantenbrechen und Oberflächenrauheit. Der Wärmebehandlungszustand ist zu nennen, sofern zutreffend. Auch muss klar sein, ob vorbearbeitete oder fertigbearbeitete Teile geliefert werden sollen.
Geschält, geschliffen oder poliert: Bei Titanstäben hängt der Oberflächenzustand von der anschließenden Zerspanung ab. Bleche und Platten können warmgewalzt, kaltgewalzt, gebeizt oder poliert geliefert werden. Der Oberflächenzustand ist also Teil der Materialanforderung. Für Schmiedestücke werden üblicherweise Schmiedeverhältnis, Vorbearbeitungszugabe, Wärmebehandlungszustand und Prüfumfang vereinbart. Fordert der Käufer ein Abnahmeprüfzeugnis nach EN 10204 3.1, sollten chemische Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften auf die gelieferte Schmelze oder das Los zurückführbar sein.
Qualitätsnachweise
Beiyu kann für luft- und raumfahrtbezogene Aufträge Material mit Materialprüfzeugnis (Mill Test Certificate), Rückverfolgbarkeit über die Schmelzennummer, Maßprüfprotokollen und Packliste anbieten. Sind Ultraschallprüfung, PMI-Prüfung (Positive Materialidentifikation) oder Prüfungen durch Dritte gefordert, gehört das bereits in die Anfrage. Dann lässt sich der Prüfablauf vor Fertigung oder Zuschnitt planen. Eine Luft- und Raumfahrtzulassung, Kundenfreigabe oder Zertifizierung nimmt Beiyu nicht als gegeben an. Sie muss in der Bestellspezifikation stehen und bei der Angebotserstellung bestätigt sein.
Exportverpackung und Angaben für die Anfrage
Titanoberflächen sollen beim Handling nicht beschädigt werden. Ebenso ist ein Kontakt mit Kohlenstoffstahl zu vermeiden, der das Titan verunreinigen könnte. Die Exportverpackung muss beides berücksichtigen. Stäbe und Rohre werden meist gebündelt und mit einer Umhüllung oder Holzkiste geschützt. Für Bleche und Platten kommen je nach Bedarf Schutzfolie, Papierzwischenlagen, Paletten oder Holzkisten infrage. Bei spanend bearbeiteten Teilen ist die Verpackung so auszulegen, dass Gewinde unbeschädigt bleiben und Kanten nicht angeschlagen werden.
Für ein eindeutiges Angebot benötigen wir Werkstoffgüte, Norm, Abmessungen, Menge, Toleranzen, Oberflächenzustand, Lieferanforderungen und die geforderten Dokumente. Senden Sie vorhandene Zeichnungsdateien mit. Bei Teilen für ein Luft- oder Raumfahrtprojekt sind die genauen Zeichnungshinweise und Abnahmekriterien gefragt, nicht nur eine allgemeine Beschreibung der Anwendung. Mit diesen Angaben bleibt das Angebot umsetzbar, und vor dem Einkauf sind weniger technische Rückfragen nötig.
Zeichnungsprüfung vor dem Angebot
Ein einfacher Stabzuschnitt ist etwas anderes als ein bearbeiteter Block mit enger Positionstoleranz, Gewindebohrungen und Vorgaben zur Oberflächenrauheit. Trotzdem können beide Anfragen als "Grade-5-Stab" eingehen. Für luft- und raumfahrtbezogene Teile sagt die Zeichnung deshalb oft mehr aus als der Produktname; die Fertigungswege können sehr unterschiedlich sein. Beiyu prüft Werkstoffgüte, maßgebliche Norm, Wärmebehandlungszustand, Bearbeitungszugabe, Toleranzen und Prüfprotokolle. Dazu kommt die Frage, ob das Material nach Schmelzennummer getrennt werden muss. Erstmusterprüfung, Etiketten mit Seriennummern und Sonderverpackungen sollten, falls benötigt, schon vor der Angebotserstellung in der Anfrage stehen.
Lange Stäbe und Rohre benötigen Endenschutz und eine Abstützung der Bündel. Fertigbearbeitete Teile können Einzelverpackung und Gewindeschutz erfordern, dazu eindeutige Etiketten mit Teilenummer, Werkstoffgüte und Schmelzennummer. Bei Exportaufträgen soll die Verpackung zum Materialwert und zum Risiko einer Beschädigung beim Handling passen. Titanbleche, Stäbe und bearbeitete Teile für luft- und raumfahrtbezogene Anwendungen dürfen nicht lose mit Kontakt zu Kohlenstoffstahl verpackt werden. Solche Verpackungsdetails verringern Probleme bei der Warenannahme. Sie helfen dem Käufer auch, das eingehende Material den internen Prüfprotokollen zuzuordnen.