Computergestützte Bauteilaufarbeitung (Projekt CORE):Erforschung und Entwicklung von Materialkombinationen mit Antihafteigenschaften für Kaltgasspritzen

Description

Die Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg (HSU) hat am 11. August 2020 gemeinsam mit der Universität der Bundeswehr München das neue "Zentrum für Digitalisierungs- und Technologieforschung der Bundeswehr" (kurz DTEC.Bw) gegründet. Im Rahmen des Projekts UT 7011 „Computergesteuerte Bauteilaufarbeitung“ (CORE) verfolgt die HSU das Ziel, für repräsentative Komponenten von Flugzeugen Anwendungen für die Reparatur durch Kaltgasspritzen zu entwickeln. Auftragsgegenstand sind hier Forschungs- und Entwicklungsleistungen im Bereich der angewandten Forschung. Der Auftragnehmer wird u.a. Materialkombinationen aus Spritz- und Düsenwerkstoffen und deren Antihafteigenschaften untersuchen, um geeignete Materialien für Kaltgasspritzdüsen zu identifizieren. Lot 1: Im Rahmen des CORE-Projekts verfolgt die HSU einen ganzheitlichen Ansatz, um Bauteilkomponenten zur Reparatur von Flugzeugteilen in ressourcenschonenden Verfahren herzustellen, energie- und materialschonend aufzuarbeiten und zu reparieren. Dazu sind Forschungs- und Entwicklungsleistungen im Bereich der Materialchemie erforderlich. Mögliche Materialien sind insbesondere im Hinblick auf ihre Antihafteigenschaften zu untersuchen. Der Auftrag umfasst im Wesentlichen: • Erstellen einer Datenbasis zu Düsenanhaftungen unter bisherigen Materialkombinationen mittels einer Literaturrecherche zu Mechanismen der Düsenanhaftung beim Kaltgasspritzen und anschließend dem Herausarbeiten materialspezifischer Unterschiede in Bezug auf Prozessgrenzen • Erarbeiten von Kriterien zur Beschreibung von mehr oder weniger erfolgreichen Materialkombinationen aus Spritz- und Düsenwerkstoff zur Vermeidung von Anhaftungen unter Berücksichtigung der Korrelationen zwischen Anhaftungsmechanismen und thermochemischen Eigenschaften • Definition von Antihafteigeneigen auf Basis thermochemischer Daten • Erstellung von Subfunktionen für die Programmcodes zur Materialauswahl • Test des Systems an Literaturdaten • Übertragung auf das System für ab initio Ansätze, einschließlich Testen des Ansatzes • Screening von möglichen Antihaftmaterialien für das Kaltgasspritzen unter Einsatz von Datenbanksystemen und eines ab initio Ansatzes zur Suche geeigneter Antihaftmaterialien zur Verwendung von Aluminium- und von Nickellegierungen. Anwendung auf über 10.000 verschiedene Materialkombinationen • Auswahl geeigneter Antihaftmaterialien und Erstellen einer erweiterten Datenbasis für die 15 aussichtsreichsten Antihaftmaterialien unter Berücksichtigung physikalischer Eigenschaften wie thermischer Leitfähigkeit oder auch Materialhärte, als auch von geeigneten Kompositsystemen • Erteilung von Hinweisen für Konzepte zur Herstellung von Antihaftdüsen (Dünnschicht/Massivmaterial) • Dokumentation/Vorstellung der Projektergebnisse gegenüber Projektpartnern