TITAL profitiert vom Composite-Trend
Aufgrund des stetig wachsenden Anteils kohlefaserverstärkter Verbundwerkstoffe in der Luftfahrttechnik konnte die TITAL GmbH aus Bestwig ihre Position als Spezialist für Titan-Gussteile in den zurückliegenden Jahren stetig ausbauen. Titan ist das einzige Leichtmetall, das mit Verbundwerkstoffen sicher und fest kombiniert werden kann, ohne dass es zu Korrosionsschäden kommen kann.
Aluminium befindet sich im Flugzeugbau seit rund 30 Jahren auf dem Rückzug. Die Flugzeugaußenhaut besteht bei den Langstrecken Jets der nächsten Generation in der Regel nur noch aus CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic). Für die Verbindungsstellen zwischen der Flugzeugaußenhaut und den verschiedenen Metallen im Innern der Maschine werden daher Titanbauteile bevorzugt. TITAL hatte allein im Titan-Bereich einen Umsatzzuwachs von knapp 50 % in den vergangen drei Jahren zu verzeichnen. Konsequent investierte TITAL in die entsprechende Gießereitechnik und ist heute weltweit einer von nur drei Titangussproduzenten, die Gussteile mit Kantenlängen von bis zu 1.500 mm und Gewichten bis zu 300 kg anbieten können.
„In der Vergangenheit wurden für viele Strukturbauteile sowie für die Außenhaut Aluminiumlegierungen eingesetzt. Heute müssen wir uns den geänderten Anforderungen stellen", erläutert Philipp Jerusalem, Leiter für Vertrieb und Marketing bei TITAL. „Flugzeuge wie der Airbus A350 XWB oder die Boeing 787 bestehen heute bis zu 50 % aus CFRP-Werkstoffen. Die Vorteile dieser Composite Werkstoffe, bei denen es sich generell um verschiedene Kunststoffsysteme handelt, liegen in ihrer hohen Steifigkeit und Festigkeit, ihrer hohen Energieaufnahmefähigkeit und kleinem Strukturgewicht." So ist CFRP um bis zu mehr als die Hälfte leichter als Aluminium. Einzige Schwierigkeit: An den Verbindungsstellen zu Strukturbauteilen, wie zum Beispiel bei Spanten oder Beschlägen, besteht Korrosionsgefahr, denn diese sind herkömmlich aus Aluminium. Philipp Jerusalem erklärt: „Sobald Feuchtigkeit im Spiel ist, kommt es zur elektrolytischen Korrosion. Entweder muss aufwändig eine Glasfaserlage zwischen Verbundstoff und Aluminiumbauteil eingebracht werden, um den direkten Kontakt zu vermeiden. Oder man verwendet direkt Bauteile aus Titan. Denn Titan besitzt eine hohe spezifische Festigkeit bei niedriger Dichte, ist extrem widerstandsfähig und sehr korrosionsbeständig. Aufgrund des großen Temperaturgradienten zwischen der Kabine und der Flugzeugaußenhaut bildet sich dort ständig Kondenswasser: Werden im Innern der Kabine um die 20 Grad Celsius gemessen, sinken die Temperaturen in großen Höhen außerhalb des Flugzeugs auf unter 40 Grad Celsius. Dieses Kondenswasser beschleunigt den Korrosionsprozess an der Fügestelle von CFRP und Aluminiumbauteilen.
Um nun die CFRP-Strukturen mit den verschiedenen Metallen im Flugzeug zu verbinden, kommt an den Verbindungsstellen, den so genannten Krafteinleitungspunkten, zunehmend Titan zum Einsatz. Eine dieser Stellen ist beispielsweise die Druckkalotte im Flugzeugrumpf. Sie sitzt hinter dem letzten Sitz bzw. der Bordküche und trennt die Kabine vom hintersten Bereich des Flugzeugs ab, in dem der gleiche Druck wie in der äußeren Atmosphäre herrscht. Für die Verbindungsstellen werden hierbei Bauteile aus Titan eingesetzt.