SOPHIA® Feinguss: Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und spezialisierten Industrien

Definition von SOPHIA® für Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Spezialanwendungen

In den geschäftskritischen Bereichen Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Spezialanwendungen stehen fortschrittliche Innovationen im Mittelpunkt. SOPHIA®, ein fortschrittliches Feingussverfahren, schlägt in der Branche Wellen. Erfahren Sie, warum die Auswirkungen der SOPHIA-Feingussherstellung® für Komponenten, die in diesen Sektoren hergestellt werden, von entscheidender Bedeutung sind.

Was ist SOPHIA®?

SOPHIA® steht für Präzision und Innovation im Feinguss. Durch einen kontrollierten Abkühlprozess nach dem Gießen optimiert SOPHIA die Parameter für eine verbesserte Bauteilgeometrie, was zu einer feineren Mikrostruktur und überlegenen mechanischen Eigenschaften führt. Das in den späten 1980er Jahren entwickelte Verfahren konzentriert sich auf das Erreichen einer kontrollierten und beschleunigten Erstarrung.

Geschmolzenes Aluminium wird vor der SOPHIA-Kammer® bei rund 750 Grad Celsius in eine heiße Schale gegossen. Die Form wird dann in die Kammer überführt, um dort computergesteuert in ein Kühlmedium zwischen 40 und 60 Grad Celsius abzutauchen, wobei die Geschwindigkeit je nach Bauteilgeometrie angepasst wird.

Dieses Verfahren erzeugt ein feineres Gefüge, das im Vergleich zum herkömmlichen Gießen eine höhere Festigkeit bietet. SOPHIA wird in nur vier globalen Werken, darunter Soest, implementiert und verwendet eine dreifache Kühlung, um das Werkzeug schnell abzukühlen, die Erstarrung einzuleiten und das Aluminium weiter abzukühlen.

Nach dem Gießen gelangt die Form in die SOPHIA-Kammer für ein teilespezifisches, auf Volumen und Wandstärke abgestimmtes Programm, das eine kontrollierte Erstarrung gewährleistet. Zu den Schritten gehören das Initiieren der Erstarrung an der untersten Kante, das Absenken mit einer definierten Geschwindigkeit und das Anhalten knapp unter der oberen Kante, um ein Überholen der Erstarrungsfront zu vermeiden.

Im Vergleich zum herkömmlichen Gießen erreicht SOPHIA einen kleineren Dendritenarmabstand (DAS) und eine überlegene eutektische Formgebung, wodurch eine zusätzliche Schmelzemodifikation überflüssig wird. SOPHIA erweist sich als fortschrittliches und effizientes Verfahren im Feinguss.

Präzision ohne Komplikationen

SOPHIA® zeichnet sich durch enge Toleranzen und eine hervorragende Oberflächenqualität aus, ohne dass Formwinkel erforderlich sind. Leichte Komponenten, die Fähigkeit, Hinterschneidungen abzubilden, und endkonturnahe Eigenschaften tragen zu komplizierten Konstruktionen mit verbesserter Kraftstoffeffizienz und verbesserter Gesamtleistung bei.

Materialfreiheit und Legierungsübersicht

SOPHIA® bietet Freiheit bei der Materialwahl und arbeitet nahtlos mit Hochleistungs-Aluminiumlegierungen zusammen:

• A357 (AlSi7Mg0,6)

• A356 (AlSi7Mg0,3)

Eigenschaften wie minimale Wandstärke (1,5-2 mm), hervorragende Gießbarkeit, Designflexibilität, gute Schweißbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und Druckdichtheit machen SOPHIA® zur idealen Wahl, was zu höheren mechanischen Eigenschaften im Vergleich zu herkömmlichem Guss führt Abläufe.

Verbesserte mechanische Eigenschaften und reduzierte Wanddickenabhängigkeit

Das SOPHIA-Verfahren® reduziert die Abhängigkeit der Festigkeitswerte von der Wandstärke erheblich. Dies führt zu verbesserten mechanischen Eigenschaften, die den Konstrukteuren einen deutlichen Vorteil gegenüber konventionell gefertigten Frästeilen bieten.

Praktische Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt

SOPHIA® findet Anwendung in verschiedenen Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, darunter Landeklappenbeschläge, Griffe, Joysticks, Guss-HD-Pumpen, LGSCU-Gehäuse, Elektronikkästen und Triebwerksgehäuse für Turbofans. Seine Fähigkeit, komplexe Geometrien zu realisieren, macht es von unschätzbarem Wert, um die höchsten Anforderungen in der Luft- und Raumfahrt zu erfüllen.

Mechanische Eigenschaften und Lebensdauer

Vergleiche zwischen konventionellen und SOPHIA-Feingussteilen® zeigen deutliche Verbesserungen der Lebensdauer. Mit ungekerbten Prüfkörpern weisen SOPHIA-Gussteile® deutliche Verbesserungen auf, die einen Wettbewerbsvorteil bei den dynamischen Eigenschaften bieten.

In

der Qualifikationsprüfung weist SOPHIA® gleichbleibende dynamische Eigenschaften beim In-Prozess-Schweißen nach. Die geschweißten Prüfstäbe, die die gleiche Chemie wie das Grundmaterial verwenden, weisen im Vergleich zu nicht geschweißten Gegenstücken identische dynamische Eigenschaften auf.

Gießfaktor- und Prozesskontrollen

Mit einem Gießfaktor von 1 nach CS 25.621 (EASA) qualifiziert sich SOPHIA® als Premium-Gießverfahren. Strenge Prozesskontrollen, einschließlich Zeit- und Temperaturanpassungen der Form, Transferzeiten, Metalltemperatur, Spektralanalyse, Dichteindex und mehr, gewährleisten einen zuverlässigen und konsistenten Gießprozess.

Weitere Informationen finden Sie in unserem  Whitepaper zum SOPHIA-Prozess®.