Vor und nach dem ISF-Verfahren Stirnradgetriebe Wellen

Schrägzahnradwellen

Oberflächenveredelung Luftfahrtkomponenten

Die Luftfahrtindustrie stellt höchste Anforderungen an die Fertigungs- und Teilequalität.  Das Versagen von Komponenten ist bei flugkritischen Triebwerks- und Kraftübertragungskomponenten schlicht keine Option.

Bei der branchenführenden isotropen Superfinishing-Technologie von REM, dem ISF® -Verfahren, handelt es sich um ein besonderes Oberflächenveredelungs-/Oberflächenpolierverfahren für ein breites Spektrum von Antriebs- und Triebwerksanwendungen in der Luft- und Raumfahrt. Aufgrund seiner außergewöhnlichen Leistungsvorteile, seiner erwiesenen Prozesszuverlässigkeit und Wiederholbarkeit über Jahrzehnte von Bearbeitungsläufen und Zehntausenden von flugkritischen Komponenten sowie seiner Reihe von begutachteten, veröffentlichten Fachartikeln/Studien wird das Verfahren den Anforderungen der Luft und Raumfahrt gerecht.

Bei der branchenführenden isotropen Superfinishing-Technologie von REM, dem ISF®-Verfahren, handelt es sich um ein besonderes Oberflächenveredelungs-/Oberflächenpolierverfahren für ein breites Spektrum von Antriebs- und Triebwerksanwendungen in der Luft- und Raumfahrt. Aufgrund seiner außergewöhnlichen Leistungsvorteile, seiner erwiesenen Prozesszuverlässigkeit und Wiederholbarkeit über Jahrzehnte von Bearbeitungsläufen und Zehntausenden von flugkritischen Komponenten sowie seiner Reihe von begutachteten, veröffentlichten Fachartikeln/Studien wird das Verfahren den Anforderungen der Luft und Raumfahrt gerecht.

 

Getriebe für die Luftfahrt

Das ISF-Verfahren ist nachweislich in der Lage, die engen Profiltoleranzen von Stirnrad-, Schräg- und Spiralkegelradgetrieben in der Luft- und Raumfahrt für eine Vielzahl von Drehflügler-, VTOL- (vertikaler Start und Auftrieb) und Starrflügelanwendungen beizubehalten und gleichzeitig die Lebensdauer der Komponenten/Betriebssicherheitsmarge in Verbindung mit Getriebeausfallmodi wie Kontaktermüdung, Verschleiß und Abnutzung deutlich zu erhöhen.  Die Technologie übertrifft nachweislich etablierte Oberflächenveredelungstechnologien in extremen Bedingungen und bei Schmierstoffverlust-/Öl-Out-Tests, wie z. B. Schwarzoxid und Honen, in zahlreichen technischen Studien Dritter.  Die durch das ISF®-Verfahren generierte Oberfläche bietet aufgrund der verbesserten Lastverteilung zusätzliche Möglichkeiten der Komponenten- und Systemgestaltung. Darüber hinaus kann das ISF-Verfahren mehrere Teile gleichzeitig bearbeiten (z. B. Zahnradflanken und Lagerflächen), wodurch die Herstellungs-/Betriebsschritte sowie die Produktionskosten potenziell reduziert werden.  Viele dieser Vorteile gelten auch für andere, getriebelose Kraftübertragungskomponenten.

Darüber hinaus hat sich das ISF-Verfahren als in der Lage erwiesen, gebrauchte, leicht beschädigte flugkritische Getriebe zu reparieren, so dass andernfalls obsolete Komponenten wieder in Betrieb genommen werden können.  Technische Studien haben gezeigt, dass diese mit dem ISF-Verfahren reparierten Zahnräder die Ermüdungslebensdauerleistung neuer, nicht mit dem ISF-Verfahren reparierter Zahnräder erreichen oder übertreffen.

Tragflächen und Blisks

Bei der Anwendung des ISF-Verfahrens von REM auf Tragflächen und tragflächenähnlichen Komponenten (einschließlich Blisks) in Flugtriebwerken/Strahltriebwerken kann eine extrem niedrige Oberflächenrauheit (<2µin / 0,5 µm) erreicht werden, während kritische Schaufelgeometrien wie Vorder- und Hinterkanten, Schaufelspitzen und Schwalbenschwänze erhalten bleiben.  Die ISF-Oberfläche hat sich auch als in der Lage erwiesen, zusätzlich zu den offensichtlichen Verbesserungen der Laminarströmungseigenschaften und den daraus resultierenden Effizienzsteigerungen des Systems (insbesondere bei Motorbeschleunigungen) zur Aufrechterhaltung der Schaufelsauberkeit beizutragen.

Typische Anwendungen des ISF-Verfahrens in der Luftfahrt:

  • Haupt- und Zwischengetriebe
  • Getriebe für Turbinentriebwerke
  • Lager von Haupt- und Zwischengetrieben
  • Tragflächen
  • Schrägzahnradwellen
  • Blisk
  • Statorringe
  • Heckrotorgetriebe
  • Komponenten des Flugantriebs
  • Scharnierstifte für Rotoren
  • Getriebe von Generatoren, Hydraulik- und Kraftstoffpumpen
  • Komponenten für den Treibstofftransport
  • Drehflügler/VTOL-Getriebe-Reparatur

Komponentenvorteile für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt:

  • Reduzierte Reibung/Rauheit
  • Erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Micropitting
  • Erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Verkratzen
  • Erhöhte Lebensdauer von Komponenten und Systemen bei Schmiermittel- oder Ölverlust
  • Erhöhte Beständigkeit gegen Kontakt- und Biegeermüdung
  • Erhöhte Lebensdauer der Teile/reduzierter Verschleiß
  • Reduzierte Schmiermittel-/Systembetriebstemperaturen
  • Reduzierte Vibrationen und Geräuschentwicklung
  • Erhöhte zulässige Leistungsdichte/Tragfähigkeit der Komponenten
  • Reduzierte Schmieranforderungen und -kosten (Verschleißschutzadditive etc.)
  • Erhöhtes Schmiermittel-Lambda-Verhältnis
  • Erhöhte Kraftstoffeffizienz/Betriebseffizienz
  • Erhöhtes durchschnittliches Wartungsintervall
  • Verbesserte Laminarströmungseigenschaften/reduzierte Turbulenzen
  • Potenzial zur Sanierung von Gebrauchtgetrieben

Produktionsvorteile für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt:

  • Potenzielle Eliminierung von Ziehschleifen
  • Potenzielle Reduzierung von Fertigungsschritten
  • Potenzielle Reduzierung der Anforderungen an die Oberflächengüte beim Schleifen
  • Potenzielle Eliminierung von Schwarzoxid
  • Potenzielle Reduzierung oder Optimierung von Entgratungs- und Anfasungsvorgängen
  • Verbesserte Fähigkeit zur Komponenteninspektion

Typische Legierungen in der Luft- und Raumfahrt, bei denen REM helfen kann:

  • Standard-Zahnrad- und Nitrierstähle (z. B. SAE 9310,  Pryowear® 53, Nitralloys™)
  • Spezialstähle (z. B. M50/M50 NIL, 440C, Pryowear® 675, Ferrium® C61/C64, CSS-42L™)
  • Rostfreie Stähle (z. B. 15-5 PH, 17-4 PH, Serie 300, Serie 400)
  • Bronze-, Kupfer- und Messinglegierungen
  • Aluminiumlegierungen
  • Titan-Legierungen (z. B. Ti 6Al-4V)
  • Superlegierungen auf Nickelbasis (z. B. Inconel® 625, Inconel® 718, Hastelloy® X, JBK-75, NASA HR1)

Gängige Techniken zur Formgebung von Luftfahrtkomponenten, die durch das ISF-Verfahren verbessert werden können:

  • Schleifen (maschinelle Bearbeitung)
  • Fräsen
  • Drehen
  • EDM
  • Pressen und Sintern

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