Verzugsbeherrschung bei der Herstellung von Rumpfteilen im Flugzeugbau∗

Kurzfassung

Das Laserstrahlschweißen ist ein wichtiges Verfahren, das die Position der Metalle (insbesondere Aluminium) im zivilen Flugzeugbau stärkt. Obwohl das Laserstrahlschweißen im Vergleich zu anderen Schweißverfahren für seine geringen Verzüge bekannt ist, können sich die auftretenden Konturabweichungen dennoch negativ, z.B. auf die Montagefähigkeit und das aerodynamische Verhalten der geschweißten Bauteile, auswirken. Daher ist derzeit ein beachtlicher Aufwand notwendig, um die auftretenden Verzüge rückzuformen. Aus diesem Grund ist die Minimierung oder gar Vermeidung dieser Verzüge ein Ziel heutiger Entwicklungen. Bereits laufende Untersuchungen haben gezeigt, dass die Komplexität der Fertigungskette beim Laserstrahlschweißen eine systemorientierte Betrachtung erfordert. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Herstellung zylindrischer Hautfelder kritischer ist als die Herstellung sphärischer Hautfelder. Dies wurde zunächst aus den Ergebnissen der Prozessanalyse abgeleitet und konnte später durch Verzugsmessungen nachgewiesen werden, die entlang der gesamten Prozesskette durchgeführt wurden.

Abstract

Laser beam welding is a key factor, which strengthened the position of metals (especially aluminium) in civil aircraft manufacturing. Although laser beam welding is known for significant less distortion than other welding processes the occurring contour deviations have negative influences on assembling and aerodynamics. Therefore an extensive effort is necessary for re-shaping and consequently the aim of today's development is the minimization of distortion. Running investigations show that the complex manufacturing chain necessitates a system-orientated view. During these investigations it could be proved that the production of cylindrical sheets is more critical in view of distortion than the production of spherical sheets. This was derived from the analysis of the process chain and approved by distortion measurements after several manufacturing steps.