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esi0214Die ESI Group gibt die Veröffentlichung einer bedeutenden Studie bekannt, deren Fokus auf der Prozessmodellierung des Schleudergussverfahrens für große Titan-Bauteile liegt. Die Ergebnisse der Studie werden zur schnelleren Entwicklung kosteneffizienter Fertigungstechniken für Titan-Bauteile im luftfahrttechnischen Bereich beitragen. Die erzielten Fortschritte steigern die Wettbewerbsfähigkeit Europas und Chinas in der Luftfahrt und stärken die strategische Kooperation beider Regionen.

Die Studie wurde im Rahmen des ‚Colts‘-Projektes durchgeführt, einem Forschungsprojekt, das von der Europäischen Kommission innerhalb des Siebten Rahmenprogramms (FP7) gefördert wurde. Der Schwerpunkt des Projektes lag auf der Untersuchung von Titanlegierungen aufgrund des hohen Potenzials für Gewichtseinsparungen von Bauteilen im Luft- und Raumfahrtbereich (Rumpfstrukturen, Raumfahrzeug- und Flugzeugantriebe) sowie der daraus resultierenden Brennstoffeinsparung und Reduktion von Treibhausgasen.

Die kostengünstigste Methode zur Herstellung solcher Titan-Bauteile ist die Verwendung der sog. Skull Melting-Technik (SMT), bei der die Temperatur der Schmelze lediglich 40 °C über dem Schmelzpunkt liegt. Die relativ niedrige Temperatur der Schmelze erfordert eine Fertigung im Schleuderguss- oder in einem anspruchsvollen Kokillengussverfahren.

Die Projektpartner wählten ‚Procast‘-Software zur Gießsimulation aus, um den Einsatz fortschrittlicher Schleudergussverfahren zu unterstützen, maßgeschneidert für die Fertigung dünnwandiger Titan-Strukturen.

Zur effektiven Projektunterstützung musste die Gießsimulation die frühzeitige Vorhersage potenzieller Probleme ermöglichen, wie füllungsbezogene Defekte (Einschlüsse, Auslauffehler, Gasporosität…), Porositätsbildung während der Erstarrung sowie Verformungen während der anschließenden Abkühlung. Dabei sollte der Einfluss der einzelnen Prozessparameter (einschließlich Füllzeit, Fülltemperatur, Vorheiztemperatur der Gussform und Rotationsgeschwindigkeit) problemlos bewertet werden können.

Der Softwarespezialist hat im Zuge des Projektes den Leistungsumfang der Simulationssoftware Procast signifikant erweitert. So wurde u. a. der Strömungssolver verbessert, um komplexe turbulente Strömungen berechnen zu können, ebenso wird der Einfluss der Fliehkraftrichtung bei der Porositätsbildung berücksichtigt.
weiterer Beitrag des Herstellers 
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