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Schweißen statt Nieten

Technik. – Was bei Autos schon lange üblich ist, steht jetzt auch bei Flugzeugen vor der Tür. In Zukunft sollen die Bauteile selbst für größte Passagierjets geschweißt statt genietet werden. Bislang waren die Hersteller beim Nieten geblieben, weil unter anderem die Qualitätskontrolle beim Schweißen ein Problem war. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik in Dresden hat jetzt eine Schweißmaschine mit lasergestütztem Kontrollsystem entwickelt und auf der Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung ILA in Berlin vorgestellt, die Schwächen in der Schweißnaht sofort korrigieren kann.

    In der Luftfahrt ist Sicherheit das A und O. Zugunsten zuverlässiger Teile wartet die Branche lieber länger ab, bis neue Technologien auch voll ausgereift sind. Das galt für den Einsatz von optischen Datenkabeln an Bord, das gilt für das Schweißen in der Fertigung. Immer noch werden auch modernste Flugzeuge weitgehend genietet, denn Rumpf und Tragflächen müssen enormen Belastungen standhalten. Eine schlechte Schweißnaht kann da schnell zu Problemen führen. Am Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden hat man jetzt eine Maschine entwickelt, die mit zwei Lasern schweißen und mit einem dritten die Naht während des Schweißvorgangs oder unmittelbar danach kontrollieren kann. Professor Berndt Brenner, Leiter der Abteilung Füge- und Randschichttechnologien: "Wir können in einem Raum von 10 mal drei mal einem Meter zwei Laser völlig koordiniert bewegen und die Naht online kontrollieren."

    Kontrollkriterium für den Prüflaser ist dabei der so genannte Nahtflankenwinkel, der Winkel also, den die Naht zum Werkstück bildet. Brenner: "Wir haben festgestellt, dass das ein ganz entscheidendes Qualitätskriterium ist. Mit dem Verfolgungssystem prüfen wir diesen Winkel, die Ausfüllung der Schweißnaht mit Zusatzstoffen und die korrekte Lage der Naht, um zu erkennen, ob die Schweißnaht im Bereich der Parameter liegt." Mit diesem Verfahren erreicht das Institut Schweißleistungen von 6000 bis 9000 Millimeter pro Minute. Beim Nieten liegt der Wert bei 100 bis 300 Millimeter. Überdies beeinflusst das Schweißen die Bauteile nur sehr wenig, da nur wenig Energie auf das Material einwirkt. Brenner: "Dadurch hat man die günstigsten Voraussetzungen, den Verzug des Bauteils auf ein Minimum herunterzudrücken."

    [Quelle: Wolfgang Noelke]