Luftfahrt: So ermöglichen unsere Technologien eure #FavoriteMoments

Temperaturschwankungen, Rotationskräfte, mechanische Belastungen, wechselnde Wind- und Wetterbedingungen: Ein Flugzeug muss einiges aushalten, um sicheres Reisen über den Wolken zu ermöglichen. Über 100 Jahre Luftfahrterfahrung und präzise, hoch moderne Technik und Produktionsverfahren machen uns zu Vorreiter:innen des sicheren, wirtschaftlichen und umweltbewussten Flugverkehrs.

Weltweit liefern wir sicherheitskritische Bauteile an über 200 technologisch fortgeschrittene Kund:innen, darunter alle namhaften Flugzeughersteller. voestalpine BÖHLER Aerospace zum Beispiel ist führende Zuliefer:in der Luftfahrtindustrie und spezialisiert auf die Produktion von hochbeanspruchbaren Gesenkschmiedeteilen aus Titanlegierungen, hochlegierten Stählen sowie Nickelbasis-Legierungen. Unsere Sonderwerkstoffe werden z. B. für Seitenwände des Flügels, Cargo-Systeme bzw. Cargo-Zugangstüren, Motoren, Pylon- und Motorhalterungen und Fahrwerke eingesetzt – und natürlich für den Turbinenbau. voestalpine BÖHLER Profil stellt z. B. Spezialprofile für die Produktion von Turbinenringen oder Triebwerksleitschaufeln her, die in verschiedenen Flugzeug- und Helikoptertypen verbaut werden. Spezialprofile für die Produktion von Sitzschienen für die Sicherung von Containern in Frachtflugzeugen, für die Herstellung von Ladeklappenführungsschienen oder Dichtprofile für Ladeluken liefern wir ebenso.

Außerdem kommen auch unsere Langprodukte (Stäbe, Billets usw.) in unterschiedlichsten Abmessungen bei Bauteilen für die Luftfahrtindustrie zum Einsatz. Unsere Aerospace-Gesellschaften der High Performance Metals Division, z. B. Villares Metals in Brasilien oder voestalpine Roll Forming Corporation in Shelbyville (Kentucky, USA) und viele weitere Standorte weltweit stellen ihr gesamtes Know-how in den Dienst von Sicherheit und Effizienz im Flugzeugbau.

voestalpine BÖHLER Edelstahl in Kapfenberg (Österreich) und voestalpine BÖHLER Bleche in Mürzzuschlag (Österreich) gelten als eine der zuverlässigsten Luftfahrtlieferantinnen weltweit. Im neuen Edelstahlwerk in Kapfenberg werden vollautomatisch Werkzeug- und Spezialstähle hergestellt, die neben anderen Anwendungen auch für die Fertigung von höchstbelastbaren und gewichtssparenden Flugzeugteilen prädestiniert sind. Rund 200 verschiedene Legierungen, z. B. die für die Luftfahrt so wichtigen Nickelbasislegierungen, gehen von dort in die Welt – viele davon „in die Luft“.

• Strukturteile (Cutting-edge Forgings)
  Strukturteile für den Flugzeugrumpf stellen wir mit möglichst geringem Materialeinsatz und hoher Temperaturresistenz her und vereinen dabei höchste Werkstoff-, Konstruktions- und Herstellkompetenz vereint. Richtungsweisend ist nicht nur die Funktion des Höhen- und Seitenleitwerks an der Tailsection – also dem Flugzeugheck –, auch unsere Lösungen zur Anbindung an die Passagierzelle sind es. Neben den hohen metallurgischen Anforderungen sind auch die Toleranzen für die Fertigung sehr gering und lassen keinen Spielraum zu.

• Fahrwerkskomponenten
  In der Luft hat das Fahrwerk eines modernen Flugzeugs keine Funktion, entscheidend ist, dass es möglichst wenig wiegt! Beim Landen aber müssen die hochlegierten Stähle den enormen Stoßbelastungen gewachsen sein und die entsprechenden Kräfte mühelos absorbieren. Für Fahrwerkskomponenten wie das „Main Fitting“ werden daher vorrangig hochlegierte Stähle verwendet, die eine Kombination aus hoher Widerstandsfähigkeit und Festigkeit bieten.

• Triebwerksscheiben
  Der Triebwerksbau ist die Königsklasse im Flugzeugbau. Die Triebwerksscheiben tragen die Triebwerksschaufeln und rotieren mit hoher Drehzahl im sehr heißen Abgasstrahl. Sie müssen außerdem leicht sein und höchsten mechanischen Beanspruchen standhalten. Unsere Gesenkschmiedeteile für Turbinenschaufeln oder Turbinenscheiben trotzen all diesen Belastungen, weil wir sie aus hochlegierten Stählen, Nickelbasis-Legierungen sowie Titan herstellen. Das sorgt für maximale Stabilität und hohe Korrosionsbeständigkeit bei möglichst geringem Gewicht. Wir fertigen sowohl kleine Helikoptertriebwerksscheiben als auch großflächigen Triebwerksscheiben mit einem Schmiedegewicht von über 350 kg. Unsere Kund:innen – führende OEMs und Tier-1-Lieferant:innen – bedienen wir mit Low Pressure Turbinenscheiben für Regionaljets, Single Aisles, große LPT-Scheiben für Langstreckenflieger sowie Twin Aisles.

• Lower Spar
  Das Bauteil „Lower Spar“ befindet sich im sogenannten Pylonen (Flügelmittelkasten) und verbindet den Flügel mit dem Triebwerk der Maschine. An jedem Pylonen befindet sich eine hintere und eine vordere Triebwerksaufhängung – sie fixieren das Triebwerk. Die Lower Spars müssen extrem belastbar sein, sowohl gegenüber großen Temperaturunterschieden als auch mechanischen Kräften. Die Werkzeuge, die für die Produktion des „Lower Spar“-Schmiedeteils erforderlich sind, werden bei voestalpine BÖHLER Aerospace im Haus gefertigt und instandgehalten. Alle Fertigungshilfsmittel wie Gesenke (Negativform für das Schmieden), Abgratwerkzeuge oder Fräsvorrichtungen stellen wir aus Materialien der voestalpine BÖHLER Edelstahl her. Damit bleibt nicht nur die Wertschöpfung großteils im Konzern, auch die Qualitätskontrolle im Produktionsprozess wird so bis auf die Werkzeugherstellung ausgeweitet.

• Pressenfertigung „Lower Spar“
  Für die Herstellung des Bauteils „Lower Spar“ durchläuft der Vormaterial-Stöckel in der Pressenfertigung etliche Produktionsschritte, in denen die metallurgischen Eigenschaften sichergestellt werden und er seiner finalen Formgebung immer näherkommt. Bei der zweistufigen Wärmebehandlung in speziellen Öfen werden schließlich die finalen mechanischen Eigenschaften laut Kund:innenanforderungen eingestellt. In einer eingehenden Ausgangskontrolle und Qualitätsprüfung wird das gesamte Produkt von speziell ausgebildeten Fachexpert:innen nochmals akribisch kontrolliert. Danach tritt der „Spar“ seine weitere Reise in der Produktion an.

• Spindelpresse
  Zwei mechanische Spindelpressen stehen in Kapfenberg zur Verfügung – eine mit einer Presskraft von 31.500 Tonnen, eine weitere, die weltweit größte, mit 35.500 Tonnen und einer Höhe von 19 Meter. So können wir eine konturnahe Schmiedung realisieren und Teile mit einem Maximalgewicht von 1.600 t aus Stahl und Titanlegierungen bearbeiten. Die Triebwerksscheiben, die in Kapfenberg hergestellt werden, werden auf der großen Spindelpresse gefertigt. Dieser Herstellprozess ist weltweit einzigartig.

Dass wir uns mit dem Werkstoff Stahl auskennen, steht außer Frage. Wir können aber mehr – sehr viel mehr. Neben Stahl kommen im Flugzeugbau auch Verbund- oder andere Werkstoffe – meist sehr leichte – zum Einsatz. Und auch dort haben wir Expertise. Zum Beispiel bei Titan: mit einem spezifischen Gewicht von 4,51 g/cm³ ist etwa halb so schwer wie Stahl, gleichzeitig bietet es hohe Korrosionsbeständigkeit – auch ohne Beschichtung. Deshalb wird Titan für Tragflächen, Triebwerksaufhängungen, in den Triebwerken selbst (Turbinenscheiben), für das Fahrwerk und im Seitenleitwerk eingesetzt. Europaweit sind wir die einzige Herstellerin von Titanblechen für die Luftfahrt und auch unsere nordamerikanische Luftfahrt-Gesellschaft – voestalpine RFC Aerospace – ist „top bei Titan“. Sie fertigt seit 2008 umgeformte und geschweißte Titanprodukte und hat in den letzten Jahren die Bearbeitung von Titankomponenten aufgenommen.

Titan wird in vielen Fällen nach und nach das bislang verstärkt eingesetzte Aluminium ersetzen – auch weil es besser mit Rümpfen aus Verbundwerkstoffen kompatibel ist. Für diese Hybrid-Bauweisen weist Titan einen besonderen Vorteil auf: Bei Erwärmung verändern Titanbauteile ihre Maße nur halb so stark wie Stahl bzw. nur um ein Drittel im Vergleich mit Aluminium; der thermische Ausdehnungskoeffizient des Metalls entspricht ungefähr dem von Karbonfasern und macht es daher besonders geeignet für die gemeinsame Verarbeitung. Ein Airbus A350 besteht beispielsweise zu 53 % aus Kohlefasern und zu 14 % aus Titan. Bestand z. B. Boeings Langstreckenflieger B777 noch zu 7 % aus Titan, nimmt dieses Metall im Dreamliner B787 bereits einen Anteil von 15 % ein.