Ein führender deutscher Flugzeughersteller stand vor strengen Anforderungen an Landegestellkomponenten – mit der Forderung nach einem außergewöhnlichen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, thermischer Stabilität oberhalb von 650 °C sowie Widerstandsfähigkeit gegen spannungsbedingte Korrosionsrisse in Umgebungen mit Hochzyklus-Ermüdung. Um diese luft- und raumfahrttechnischen Spezifikationen zu erfüllen, suchte der Hersteller einen qualifizierten Zulieferer der Stufe 2, der präzise nahe-netzformige Schmiedeteile aus nickelbasierten Hochleistungsliegierungen liefern konnte. Unsere Schmiedeanlage in der Provinz Shandong wurde nach einer umfassenden AS9100 Rev. D-Auditierung und einer Validierung der Materialrückverfolgbarkeit ausgewählt. Das Projekt umfasste die jährliche Lieferung von Inconel-718-Schmiedeteilen mit einer Einzelgewichtsangabe von 42–68 kg für drei kritische Landegestell-Unterbaugruppen; das gesamte Programmvolumen belief sich auf über 12 Tonnen pro Jahr.
Die primären technischen Herausforderungen lagen in der metallurgischen Integrität und der dimensionsgenauen Wiedergabe. Die hohe Verfestigungsrate des Werkstoffs Inconel 718 sowie sein schmaler Temperaturbereich für die Warmumformung (950–1050 °C) machten das konventionelle Freiformschmieden anfällig für Oberflächenrisse und ungleichmäßigen Kornfluss. Zudem wies die Komponentengeometrie dünnwandige Abschnitte (bis zu nur 8,2 mm), tiefe innere Hohlräume sowie enge Toleranzen von ±0,15 mm an kritischen Lagerflächen auf – Anforderungen, die weit über die üblichen ISO-8062-Klasse-CT4-Zulässigkeiten hinausgingen. Eine thermische Verzugswirkung während der Lösungsglühhitzebehandlung stellte zudem die endgültige Konformität des Bauteils in Frage. Auch die Resilienz der Lieferkette war entscheidend: Der OEM verlangte eine Dual-Source-Fähigkeit, vollständige Chargen-stufenweise PMI (Positive Material Identification) sowie Echtzeit-NDT-Berichterstattung mittels nach EN 462-2 konformer Röntgenprüfung und Ultraschallprüfung.
Wir setzten einen vertikal integrierten Prozess ein, der geschlossenes isothermes Schmieden, eine kontrollierte Abkühlung nach dem Schmieden mit anschließender Wärmebehandlung sowie die CNC-Fertigbearbeitung mit in-situ-Messtechnik kombiniert. Ein speziell entwickeltes nickelbasiertes Werkzeugmaterial (H13 mit 5 % Mo-Beschichtung) ermöglichte eine stabile Werkzeugstandzeit von über 1.200 Zyklen bei gleichbleibender Genauigkeit der Werkzeughohlräume. Das Schmieden erfolgte bei 985 °C ±5 °C an einer 12.500-Tonnen-Hydraulikpresse mit Echtzeit-Überwachung der Verformungsgeschwindigkeit, um Anomalien durch dynamische Rekristallisation zu unterdrücken. Jeder Block wurde einem dreifachen Schmelzverfahren (VIM-ESR-VAR) unterzogen, um einen extrem niedrigen Schwefelgehalt (< 0,002 %) und Wasserstoffgehalt (< 1,5 ppm) sicherzustellen. Nach dem Schmieden wurden die Teile im Vakuum bei 980 °C einer Lösungsglühhitzebehandlung unterzogen, gefolgt von einer schnellen Wasserabschreckung und einer zweistufigen Alterungsbehandlung (720 °C/8 h + 620 °C/8 h), um die Verteilung der γ'-Ausscheidungen zu optimieren. Alle Schmiedeteile wurden gemäß den Normen AMS 5662 und EN 10269 zertifiziert; eine vollständige Rückverfolgbarkeit – vom Ingotschmelznummer bis zum endgültigen Prüfbericht – ist gewährleistet.
Die Projektdurchführung folgte einem phasenbasierten APQP-Rahmenkonzept: Phase 1 umfasste die FEA-Simulation der Werkzeugfüllung und der thermischen Spannungsverteilung unter Verwendung von DEFORM-3D; Phase 2 beinhaltete Vorserienläufe mit 100 % Ultraschallprüfung (UT) und metallographischer Querschnittsanalyse zur Validierung der Kornorientierung (ASTM E112). Phase 3 wurde auf die Serienfertigung hochgefahren, wobei eine automatisierte optische Koordinatenmessmaschine (CMM) zur Überprüfung von 28 GD&T-Merkmalen pro Bauteil eingesetzt wurde. Wir implementierten ein ERP-integriertes Qualitätsmodul, das eine Echtzeit-SPC-Darstellung der Härte (32–36 HRC), der Zugfestigkeit (≥1300 MPa) und der Bruchdehnung (≥12 %) ermöglichte. Die Logistik wurde über EDI 856 ASN mit dem JIT-Zeitplan des OEM synchronisiert; die klimakontrollierte Luftfrachtverpackung entsprach der IATA-Verpackungsvorschrift 950.
Die Partnerschaft brachte messbare Leistungssteigerungen: Die Erstbeurteilungsquote stieg innerhalb von sechs Monaten von 71 % auf 96,4 %; die durchschnittliche Durchlaufzeit sank von 14 auf 8,5 Wochen; und die Ausschussrate fiel unter 0,8 % – deutlich unter die vertraglich vereinbarte Obergrenze des OEM von 2,5 %. Am entscheidendsten war jedoch, dass alle 1.842 gelieferten Schmiedeteile bei der 100-prozentigen zerstörungsfreien Prüfung durchliefen und in 36 Monaten Einsatzdauer auf den Plattformen A320neo und A350 XWB keinerlei Feldausfälle auftraten. Der Kunde berichtete über eine Reduzierung der nachgeschalteten Bearbeitungszeit um 17 % infolge der hervorragenden Near-Net-Geometrie, was sich direkt positiv auf die Effizienz seiner Fahrwerk-Montagelinie auswirkte. Dieser Erfolg etablierte unser Werk als qualifizierten Zulieferer für Rolls-Royce und Safran im Rahmen des Europäischen Luft- und Raumfahrt-Qualifizierungssystems (EAQS).
„Ihre Beherrschung der thermomechanischen Verarbeitung von Inconel 718 – kombiniert mit einer konsequenten Dokumentationsdisziplin – machte sie zum einzigen nicht-europäischen Lieferanten, den wir für sicherheitskritische Landegestell-Schmiedeteile freigegeben haben“, erklärte der Leiter Technische Lieferantenentwicklung des OEM. Über die unmittelbare Lieferung hinaus hat dieses Projekt eine langfristige Zusammenarbeit bei der Entwicklung neuer GH4169-Varianten für Anwendungen in hypersonischen Fahrzeugen angestoßen. Zudem bestätigte es unsere Fähigkeit, den europäischen Luftfahrtmarkt unter strikter Einhaltung der EASA-Teil-21G-Vorschriften und der EU-Verordnung (EU) 2018/1139 zu bedienen – was unsere Position als vertrauenswürdiger Partner für Nickellegierungs-Schmiedeteile für Luft- und Raumfahrt-Tier-1-Zulieferer in Deutschland, Frankreich und Großbritannien festigt.
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