Aluminium Bronze - eine verschleißfeste Legierung für die Luft- und Raumfahrtindustrie

Die Luftfahrtindustrie produziert Geräte, die unter extremen Bedingungen Spitzenleistungen erbringen müssen. Daher ist sie auf Hochleistungslegierungen angewiesen, um sicherzustellen, dass die Geräte höchsten Anforderungen an Sicherheit und Langlebigkeit gerecht werden.

Am 14. August 1901 wurde ein besonderes Kapitel in der Geschichte der Luftfahrt geschrieben. In den frühen Morgenstunden startete der deutsche Pionier Gustav Weisskopf im US-Bundesstaat Connecticut einen historischen Flug. Er hob mit seinem selbstgebauten Flugzeug "Condor" ab und legte eine Strecke von weniger als einem Kilometer bei einer maximalen Flughöhe von nur 15 Metern zurück. Obwohl dieser Flug bescheiden war, gilt er als der erste Motorflug in der Geschichte der Luftfahrt.

Heute, mehr als 100 Jahre später, ist Fliegen alltäglich geworden. Passagierflugzeuge fliegen in Höhen von rund 10 Kilometern über dem Boden und legen oft Hunderte oder Tausende von Kilometern zurück. Die Bedingungen in diesen Höhen, insbesondere über 10.000 Metern, stellen hohe Anforderungen an das Flugzeugmaterial in Bezug auf Luftdruck, Temperatur und Wetterbedingungen.

Was sind AMS-Normen?

Vor 120 Jahren bestanden Flugzeugmaterialien hauptsächlich aus Holz, Draht und Stoff. Heute bestehen sie hauptsächlich aus Metalllegierungen. Angesichts der extremen Umgebung, in der diese Legierungen eingesetzt werden, existieren spezielle Normen, die erfüllt werden müssen: die sogenannten Aerospace Materials Specifications (AMS), die von der Society of Automotive Engineers (SAE) veröffentlicht werden.

Diese Normen sind entscheidend für die Lufttüchtigkeit von Flugzeugen und umfassen mehr als 8.500 Normen, die Anforderungen an chemische Zusammensetzung und technische Eigenschaften wie Korrosions- oder Hitzebeständigkeit festlegen. Die AMS-Datenbank wird kontinuierlich aktualisiert, um mit den Fortschritten in der Materialwissenschaft und den Fertigungstechnologien Schritt zu halten.

Vorteile von Kupferlegierungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie

Kritische Bauteile in der Luftfahrt erfordern Konstruktionsmaterialien mit hoher Festigkeit, guter Duktilität und Beständigkeit gegen Korrosion und Verschleiß. Speziell entwickelte Legierungen, darunter Aluminium-, Nickel-, Zinn- und Kupferbasislegierungen, werden in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Während Aluminiumlegierungen aufgrund ihrer geringen Dichte und Korrosionsbeständigkeit vorherrschend in Flugzeugstrukturen verwendet werden, spielen Kupferlegierungen eine wichtige Rolle in sicherheitskritischen Bauteilen. 

Konkret weisen Kupferlegierungen wie Aluminium Bronzen folgende Vorteile auf:

• Hohe Festigkeit
• Korrosionsbeständigkeit
• Gute Leitfähigkeit
• Ermüdungsfestigkeit
• Gute Wirkung

Die Bedeutung von Aluminiumbronze in der Luft- und Raumfahrtindustrie

AMPCO METAL ist ein wichtiger Partner in der Luftfahrtindustrie und bietet technische Legierungslösungen, die nicht nur den anspruchsvollen AMS-Normen entsprechen, sondern diese oft sogar übertreffen. Ihre patentierten Herstellungsverfahren verleihen den AMPCO®-Legierungen hervorragende mechanische Eigenschaften. Einige dieser Legierungen bewähren sich besonders in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Bild: Teile aus AMPCO®-Legierungen

AMPCO® M4

AMPCO® M4 ist eine Nickel-Aluminium-Bronze mit ähnlichen mechanischen Eigenschaften wie Berylliumkupfer, aber zu niedrigeren Kosten. Diese Legierung findet in Flugzeuganwendungen wie Einziehfahrwerken und Triebwerkszwischenlagern Verwendung.

AMS-Legierungen

AMPCO METAL entwickelt spezielle AMS-Legierungen, sogenannte Luftfahrtbronzen, die typischerweise für Teile und Fahrwerke verwendet werden. Unsere AMS-Legierungen sind das Ergebnis sorgfältig ausgewählter Legierungselemente, gut dokumentierter Herstellungsverfahren und spezifischer Wärmebehandlungsparameter.

• AMS 4640

AMS 4640 ist eine hochfeste Legierung mit mechanischen Eigenschaften, die über den Bereich der handelsüblichen Nickel-Aluminium-Bronzen hinausgehen. AMS 4640 wird für hochbeanspruchte, mechanisch hoch belastete und korrosive Anwendungen empfohlen. Typische Anwendungen mit abrasivem Verschleiß, Reibung, Verformung und chemischer Erosion, einschließlich Flugzeuglager und -buchsen

• AMS 4880

AMS 4880 ist eine Nickel-Aluminium-Bronze-Legierung, die für hohe Leistung und erhebliche Kosteneinsparungen entwickelt wurde. Die Legierung wurde ursprünglich als Flugzeugspezifikation für Zahnräder in einziehbaren Landevorrichtungen, Triebwerksabstandslagern und anderen ähnlichen Anwendungen entwickelt. Sie wird zunehmend dort eingesetzt, wo höhere mechanische Eigenschaften bei höheren Temperaturen und korrosionsbeständige Eigenschaften erforderlich sind.