Luftfahrt-Verbindungselemente: Merkmale und Typen

Die Luftfahrt ist eine der sensibelsten Branchen, in der selbst eine kleine Schraube eine entscheidende Rolle dabei spielt, das Flugzeug in der Luft zu halten. Auch die Leistung von Flugzeugen hängt von den Verbindungselementen ab.

Wenn Sie mehr über Verbindungselemente für die Luftfahrt erfahren möchten, hilft Ihnen der folgende Leitfaden weiter. Lesen Sie also weiter.

Was sind Verbindungselemente für die Luftfahrt?

Verbindungselemente für die Luftfahrt halten die Komponenten eines Flugzeugs zusammen und spielen eine entscheidende Rolle für die Sicherheit der Passagiere. Die Luftfahrtindustrie umfasst viele Flugzeugtypen – kommerzielle, militärische und Raumfahrzeuge –, die jeweils von großer Bedeutung sind.

Verbindungselemente für die Luftfahrt halten alle Komponenten eines Flugzeugs zusammen und unterscheiden sich von allgemeinen Verbindungselementen.

Merkmale von Flugzeug-Verbindungselementen

Flugzeug-Verbindungselemente weisen verschiedene Eigenschaften auf, die sie für Luftfahrtanwendungen geeignet machen; einige davon sind:

Hohe Festigkeit

Flugzeuge sind im Flug hohem Druck und hohen Belastungen ausgesetzt. Daher müssen sie eine hohe Scher- und Zugfestigkeit aufweisen, um Lasten standzuhalten. Auch Turbulenzen sind in der Luftfahrt sehr verbreitet, und diese Festigkeit spielt dabei eine entscheidende Rolle.

Thermische Beständigkeit

Die thermische Beständigkeit in Flugzeugen ist entscheidend, da thermische Ausfälle durch hohe Temperaturen häufig vorkommen. Die thermische Beständigkeit der Verbindungselemente trägt dazu bei, ihre Leistung zu erhalten.

Geringes Gewicht

Flugzeuge enthalten zahlreiche Verbindungselemente, und das Gewicht jedes einzelnen sollte gering sein, damit auch das Gewicht des Flugzeugs niedrig bleibt. Sind die Verbindungselemente schwer, kann die Leistung des Flugzeugs beeinträchtigt werden.

Korrosionsbeständigkeit

Flugzeuge sind feuchten Umgebungen ausgesetzt und benötigen korrosionsbeständige Verbindungselemente.

Qualitätsstandards der Luftfahrt

Die Qualitätsstandards der Luftfahrt für Verbindungselemente lauten wie folgt:

SAE AS9100 ist der internationale Standard. Er gilt für die Produktion, Entwicklung und Installation von Flugzeugkomponenten, zu denen auch Verbindungselemente gehören.

ISO/TC 20/SC 4 ist ein ISO-Komitee, das sich mit Verbindungselementen für die Luftfahrt befasst. Es umfasst Standards, die sehr detaillierte Einblicke in Werkstoff und Konstruktion von Verbindungselementen bieten.

Typen von Universal-Verbindungselementen für die Luftfahrt

Es gibt vier Typen von Universal-Verbindungselementen für die Luftfahrt, die im Folgenden erläutert werden:

1. Flugzeugschrauben (Bolzen)

Flugzeugbolzen sind Gewindeverbindungselemente mit Außengewinde, die zum Herstellen lösbarer Verbindungen verwendet werden.

Sie bieten eine nahtlose Befestigung und können auch dynamischen Lasten standhalten. Sie werden aus Aluminium- oder Stahllegierungen hergestellt und verfügen über eine Beschichtung, die die Korrosionsbeständigkeit unterstützt.

2. Flugzeugmuttern

Flugzeugmuttern sind Gegenstücke zu Schrauben und Bolzen mit Innengewinde. Sie weisen hervorragende Werkstoffeigenschaften auf und sind mit den Gegenstücken kompatibel.

3. Flugzeugschrauben

Schrauben sind sehr häufig verwendete Verbindungselemente für die Luftfahrt. Sie haben Außengewinde mit hoher Steigung. Es gibt verschiedene Arten von Flugzeugschrauben mit unterschiedlichen Designs, Schraubenköpfen und Werkstoffen.

4. Flugzeugnieten

Flugzeugnieten sind Bauteile mit Stiften und einem verformten Ende auf einer Seite. Sie verbinden Bleche im Flugzeugrumpf und bieten einen sehr festen Halt.

Spezielle Verbindungselemente für Flugzeuge

Flugzeuge enthalten auch einige spezielle Verbindungselemente für besondere Zwecke; diese sind:

1. Hi-Tigue

Hi-Tigue-Verbindungselemente weisen einen Wulstring am unteren Teil auf, der die Festigkeit der Verbindung erhöht.

Bei der Installation werden sie gegen die Lochwand gepresst, wodurch Spannungen im umliegenden Bereich entstehen, die die Verbindung verstärken. Bei Hi-Tigue-Verbindungselementen gibt es zwei Arten von Manschetten: dichtend und nicht dichtend.

2. Taper-Lock

Taper-Lock ist das am häufigsten verwendete Spezialbefestigungselement im Flugzeugbau. Durch seine konische Bauform füllt es das Loch, ohne den Schaft zu verformen.

Die Scheibenkopfmutter drückt das Metall gegen die konischen Wände. Dadurch entsteht eine Druckverbindung, die die Verbindung verstärkt.

3. Turnlock-Befestigungselemente

Turnlock-Befestigungselemente dienen dazu, Türen, abnehmbare Verkleidungen und Platten am Flugzeug zu sichern. Sie ermöglichen ein schnelles Öffnen. Bei Inspektionen lassen sich die Verkleidungen einfach entfernen.

4. Dzus-Befestigungselemente

Dzus-Befestigungselemente bestehen aus einer Feder, einem Bolzen, einer Tülle und einer Aufnahme. Die Tülle wird aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Hinzu kommt eine Feder aus cadmiumbeschichtetem Stahl, die sie vor Korrosion schützt.

Die Bolzen hingegen bestehen aus Stahl mit Cadmiumbeschichtung. Es gibt drei Kopfarten: oval, Flügel und bündig.

Verfügbare Werkstoffe für Luftfahrt-Befestigungselemente

Luftfahrt-Befestigungselemente werden aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt, und zwar aus folgenden:

Aluminium

Aluminium wird aufgrund seiner Festigkeit und seines geringen Gewichts sehr häufig in Luftfahrtanwendungen eingesetzt. Es ist zudem hoch korrosionsbeständig und nach einer Beschichtung hervorragend für die Luftfahrt geeignet.

Die T6-A170xx-Serie aus Aluminium ist als Aluminium in Raumfahrtqualität bekannt und wird für Flugzeugrümpfe verwendet.

Stahl

Luftfahrt-Befestigungselemente werden auch aus Stahl hergestellt, da dieser den Verbindungen Dauerhaftigkeit verleiht. Stahl ist im Vergleich zu Aluminium schwer. Stahl wird zudem behandelt, um Korrosions- und Hitzebeständigkeit zu bieten.

Titan

Titan ist ein fester und leichter Werkstoff. Er bietet hohe Korrosionsbeständigkeit und thermische Stabilität. Er ist eine der am besten geeigneten Optionen, aber etwas teuer.

Superlegierungen

Die Luftfahrtindustrie verwendet für Befestigungselemente auch spezielle Legierungen, die wegen ihrer Dauerhaftigkeit, ihres geringen Gewichts, ihrer verbesserten thermischen Stabilität usw. gewählt werden. Zu diesen Superlegierungen, aus denen Luftfahrt-Befestigungselemente hergestellt werden, zählen Chrom, Nickel, Hastelloy, Inconel usw.

Luftfahrt-Befestigungselemente im Vergleich zu Befestigungselementen in Handelsqualität

Luftfahrt-Befestigungselemente und Befestigungselemente in Handelsqualität sehen ähnlich aus, doch Luftfahrt-Befestigungselemente sind in ihrer Leistung deutlich überlegen. Ein Befestigungselement in Handelsqualität ist für Luftfahrtanwendungen nie eine geeignete Wahl.

Luftfahrt-Befestigungselemente werden aus hochwertigem Stahl hergestellt, während Befestigungselemente in Handelsqualität aus Kohlenstoffstahl gefertigt werden. Außerdem ist die Festigkeit von Luftfahrt-Befestigungselementen höher als die von handelsüblichen, da Luftfahrt-Befestigungselemente wärmebehandelt werden.

Die Befestigungselemente in Flugzeugen weisen verbesserte Werkstoffeigenschaften auf, die sie widerstandsfähig gegen Vibrationen machen und Korrosions- sowie Hitzebeständigkeit bieten.

Ebenso ist das Flugzeug Vibrationen ausgesetzt; daher verfügen die Befestigungselemente über Selbstsicherungsmechanismen, die Befestigungselemente in Handelsqualität nicht haben. Allerdings sind die Kosten für Luftfahrt-Befestigungselemente hoch.

Fazit

Wenn Sie Luftfahrt-Befestigungselemente für Ihre Luftfahrtanwendungen fertigen lassen möchten, können Sie uns unter DEKkontaktieren. Wir verfügen über Erfahrung und Fachwissen sowie über hochqualifizierte Ingenieure, die kundenspezifische Luftfahrt-Befestigungselemente entwerfen.

Häufig gestellte Fragen

Aus welchen Werkstoffen bestehen Abdeckungen für Befestigungselemente?

Abdeckungen für Befestigungselemente bestehen aus Werkstoffen wie Cadmium, Nickel und Zink, die sie für extreme Betriebsumgebungen geeignet machen.

Warum werden Blindniet-Befestigungselemente in Flugzeugen verwendet?

Blindniet-Befestigungselemente in einem Flugzeug helfen dabei, die Komponenten im Flugzeug miteinander zu verbinden und unzugängliche Bereiche eines Flugzeugs zu erreichen.

Welche optionalen Oberflächenveredelungen gibt es für Flugzeug-Befestigungselemente?

Die Optionen für die Oberflächenveredelung von Flugzeug-Befestigungselementen sind Polieren, Eloxieren und Lackieren.

Welche Toleranzen für die Lochpassung sind für Luftfahrt-Befestigungselemente geeignet?

Die Toleranz der Lochpassung hängt von verschiedenen Faktoren ab, etwa vom gewählten Werkstoff für die Befestigungselemente, den Betriebsbedingungen, der Art des Befestigungselements und der Oberflächenveredelung.