Analyse und Modellierung der Einflüsse auf das Arbeitsergebnis der elektrochemischen Bearbeitung hochtemperaturfester Werkstoffe für Turbinenstrahltriebwerke

Abstract

Die vorliegende Dissertationsschrift befasst sich mit der Entwicklung geeigneter Herangehensweisen für eine zielgerechte sowie effiziente Prozess- und Werkzeugauslegung zur elektrochemischen Fertigung von Bauteilen aus den hochtemperaturfesten Werkstoffen Inconel 718 und Ti-6Al-4V. Dazu werden die grundsätzlichen Einflüsse und Wirkzusammenhänge der Geometrie, der Einstellparameter und des Werkstoffs auf das Arbeitsergebnis analysiert und modelliert. Die entwickelten Modelle werden anhand der konkreten Anwendungsfälle der Geometrieübertragung von Mikrostrukturen sowie der Fertigung einer Triebwerkschaufel experimentell validiert. Die Validierungsergebnisse bestätigen das Potential der vorgestellten Vorgehensweisen, durch eine Verringerung der Iterationsschleifen, Zeit- und Ressourcen in der Prozess- und Werkzeugauslegung einzusparen.

This thesis deals with the development of appropriate procedures for a target-oriented and efficient process and tool design for the electrochemical machining of components made of the high-temperature resistant materials Inconel 718 and Ti-6Al-4V. For this purpose, the basic influences and interactions of the geometry, the process parame-ters and the material on the results are analyzed and modelled. The developed models are experimentally validated using the specific use cases of geometry transfer of mi-crostructures and manufacturing of a turbine jet engine blade. The results of the vali-dation experiments confirm the potential of the presented procedures to save time and resources in process and tool design by reducing the number of iteration loops.