Hochleistungsfähige additive Fertigung und Beschichtungen von Metallen für die Luft- und Raumfahrt
Da die Luft- und Raumfahrtindustrie bestrebt ist, Gewicht zu reduzieren und die Treibstoffeffizienz zu verbessern, gewinnen thermische Spritzbeschichtungen zunehmend an Bedeutung für den Schutz von Metallbauteilen vor Hitze, Verschleiß und Korrosion. Greenstone-Tech ist ein führender Anbieter von Hochleistungs-Metalllaserauftragschweißen und Metallbeschichtungen für die Luft- und Raumfahrt. Wir bieten eine breite Palette an Beschichtungsmaterialien und Applikationsverfahren sowie die dazugehörigen Komplettanlagen, um die individuellen Bedürfnisse unserer Kunden zu erfüllen. Unsere Beschichtungen sind speziell für die extremen Bedingungen im Flugzeugbetrieb ausgelegt, und unser erfahrenes Expertenteam kann auf eine langjährige Erfolgsgeschichte in diesem anspruchsvollen Umfeld zurückblicken.
1. Wichtige Bauteile, die eine Oberflächenreparatur erfordern
(1) Motorkomponenten
(1.1) Turbinenschaufeln/Kompressorschaufeln: Langfristige Einwirkung von hohen Temperaturen, hohem Druck und korrosiven Gasen, die zu thermischer Ermüdung oder Oxidationskorrosion führen können, müssen durch Laserauftragschweißen oder thermisches Spritzen repariert werden.
(1.2) Brennkammerkomponenten: Da die Oberfläche extremen Temperaturen und thermischer Belastung ausgesetzt ist, neigt sie zur Oxidation oder zum Abtrag und muss repariert werden, um die Beständigkeit gegen hohe Temperaturen zu verbessern.
(1.3) Turbinenscheibe: Oberflächenmikrorisse, die durch die hohe Drehzahl und die thermische Belastung verursacht wurden, müssen durch Oberflächenreinigung und Beschichtung repariert werden.
(2) Strukturteile und Getriebesystem
(2.1) Antriebswellen und Zahnräder: Sind bei Betrieb unter hoher Belastung anfällig für Verschleiß oder Ermüdungsschäden und müssen repariert werden, um die geometrische Genauigkeit und Verschleißfestigkeit wiederherzustellen.
(2.2) Lagersitze und Befestigungselemente: Bei langfristiger Einwirkung von Vibrationen und Belastungen neigt die Oberfläche zu Verschleiß oder Korrosion und muss repariert werden, um die Anforderungen an die Oberflächenrauheit (Ra≤1.6μm) und die Haftfestigkeit zu erfüllen.
(2.3) Ventile von Hydrauliksystemen: Dichtflächen versagen aufgrund von Reibung oder Korrosion und müssen poliert oder chemisch behandelt werden, um die Dichtleistung wiederherzustellen.
(3) Teile aus Speziallegierungen
(3.1) Spiral-Sicherungsringe aus hochelastischen Hochtemperaturlegierungen: Sie dienen der Abdichtung und Befestigung und müssen repariert werden, um den Anforderungen an Hochtemperaturelastizität und Korrosionsbeständigkeit gerecht zu werden (z. B. Legierungen GH2132, GH4169).
(3.2) Teile des Flugzeugfahrwerks: Da sie Stoßbelastungen und korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind, ist eine Oberflächenreparatur durch Galvanisieren oder Kugelstrahlen erforderlich.
II. Einbezogene Qualitätsstandards und wichtige Anforderungen
(1) GB/T 43376-2023 „Luft- und Raumfahrt – Oberflächenreinigung von wärmebehandelbaren und gehärteten Edelstahlteilen“
(1.1) Anwendungsbereich: Oberflächenreinigung von wärmebehandelbaren und gehärteten Edelstahlteilen (wie z. B. Triebwerkschaufeln und Brennkammerteilen) vor und nach der Warmumformung und der Endbearbeitung.
(1.2) Technische Anforderungen:
(1.2.1) Sauberkeit: Verunreinigungen wie Öl, Rost und Ablagerungen müssen entfernt werden, um sicherzustellen, dass sich keine Rückstände auf der Oberfläche befinden (Sichtprüfung oder chemische Prüfung).
(1.2.2) Rauheit: Ra≤1.6μm nach der Endbearbeitung, andernfalls ist eine Hochglanzbearbeitung (z. B. chemisches Polieren oder elektrolytisches Polieren) erforderlich.
(1.2.3) Korrosionsbeständigkeit: Die Schutzwirkung des Passivierungsfilms bzw. der Beschichtung wird durch einen Salzsprühtest (z. B. GJB 150.11A-2009) nachgewiesen.
(2) GB/T 41477-2022 „Prüfverfahren für die mechanischen Eigenschaften von durch Laserauftragschweißen reparierten Metallteilen“
(2.1) Anwendungsbereich: Teile, die durch Laserauftragschweißen repariert werden (z. B. Turbinenschaufeln, Zahnräder).
(2.2) Testanforderungen:
(2.2.1) Zugfestigkeit: Die Haftfestigkeit zwischen der Reparaturschicht und dem Substrat muss mehr als 90 % derjenigen des Rohmaterials erreichen.
(2.2.2) Dauerfestigkeit: Die Dauerfestigkeit der reparierten Teile muss den Anforderungen der Luftfahrt entsprechen.
(3) GJB 10326-2021 „Spezifikationen für hochelastische, hochtemperaturbeständige Spiral-Sicherungsringe aus Legierung für die Luft- und Raumfahrt“
(3.1) Materialanforderungen: Es werden Hochtemperaturlegierungen wie GH2132 und GH4169 verwendet, deren chemische Zusammensetzung der Norm GB/T 5307-2004 entspricht und deren Schmelztemperaturbereich 550~650℃ beträgt.
(3.2) Leistungsnachweis: Muss den Rockwell-Härtetest (GB/T 230.1-2018) und den Salzsprühtest (GJB 150.11A-2009) bestehen.
(4) ISO 8075:1985 (angenommene Norm)
(4.1) Internationaler Maßstab: Der chinesische Standard GB/T 43376-2023 wird modifiziert, um diesen Standard zu übernehmen und sicherzustellen, dass der Oberflächenbehandlungsprozess internationalen Standards entspricht.
III. Wichtigste Punkte der Qualitätskontrolle beim Oberflächenreparaturprozess
(1) Anforderungen an die Vorbehandlung:
(1.1) Mechanische Reinigung (Sandstrahlen, Kugelstrahlen) zur Entfernung von Zunder und Graten.
(1.2) Durch chemische Reinigung (Beizen, Entfetten) wird sichergestellt, dass sich keine organischen Verunreinigungen mehr auf der Oberfläche befinden.
(2) Auswahl des Reparaturverfahrens:
(2.1) Laserauftragschweißen: geeignet für hochpräzise Teile (wie Schaufeln), die Dicke der Auftragsschicht und die Wärmeeinflusszone müssen kontrolliert werden.
(2.2) Galvanisierung/chemische Beschichtung: wird zur Wiederherstellung der Leitfähigkeit oder Verschleißfestigkeit (z. B. bei elektronischen Geräten) eingesetzt.
(3) Nachbearbeitung und Test:
(3.1) Durch Passivierungsbehandlung wird die Korrosionsbeständigkeit verbessert und durch metallographische Analysen wird die Dichte der Reparaturschicht überprüft.
(3.2) Zerstörungsfreie Prüfung (Eindringprüfung HB/Z 61) zur Überprüfung auf Mikrorisse oder Poren.
Die Luft- und Raumfahrtindustrie stellt extrem hohe Anforderungen an die Reparatur von Metalloberflächen. Das Reparaturverfahren muss in Abstimmung mit den spezifischen Betriebsbedingungen der Bauteile ausgewählt werden, und die Qualitätskontrolle muss gemäß nationalen Normen (z. B. GB/T 43376), nationalen Militärnormen (z. B. GJB 10326) und internationalen Normen (z. B. ISO 8075) strikt eingehalten werden. Zu den wichtigsten Technologien gehören Oberflächenreinheit, Rauheitskontrolle, Korrosionsbeständigkeitsprüfung und Prüfung der mechanischen Eigenschaften.
Wir bieten technische Dienstleistungen auf höchstem Qualitätsniveau sowie Lösungen für entsprechende Komplettanlagen, die auf die tatsächlichen Bedürfnisse unserer Kunden zugeschnitten sind.