Modul 6: Werkstoffe und Bauteile

1. Überblick über Modul 6

Dieses Modul vermittelt dem freigabeberechtigten Instandhaltungstechniker ein umfassendes Verständnis der im Flugzeugbau verwendeten Werkstoffe sowie der Bauteile, die zu deren Montage und Instandhaltung verwendet werden. Es behandelt die Eigenschaften, Identifizierung und Anwendung von Eisen- und Nichteisenmetallen, Verbundwerkstoffen und nichtmetallischen Werkstoffen sowie die gesamte Bandbreite der Flugzeugbauteile, einschließlich Verbindungselementen, Sicherungselementen, Lagern, Getrieben und Steuerseilen. Das Modul befasst sich außerdem mit Korrosion – ihren Ursachen, Arten und ihrer Kontrolle – sowie mit den Grundlagen der zerstörungsfreien Prüfung und dem korrekten Umgang mit Dichtstoffen, Klebstoffen und Flüssigkeiten.

Der Lehrplan ist so aufgebaut, dass das Wissen von den grundlegenden Werkstoffeigenschaften (Stufe 1) bis zu detaillierten Anwendungs- und Prüfkriterien (Stufe 3) aufgebaut wird. Für die Kategorie A-Piston liegt der Schwerpunkt auf den Werkstoffen und Bauteilen, die für leichte Flugzeuge mit Kolbenmotor typisch sind, wobei die Grundsätze allgemein gültig sind.

2. Flugzeugwerkstoffe – Eisen- und Nichteisenmetalle

2.1 Aluminium und seine Legierungen

Aluminium ist der am häufigsten verwendete Strukturwerkstoff im Flugzeugbau, da es im legierten und wärmebehandelten Zustand ein hervorragendes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis aufweist.

Wichtige Legierungselemente und ihre Wirkungen:

Kupfer (z. B. 2024): Erhöht die Festigkeit, verringert jedoch die Korrosionsbeständigkeit. Erfordert eine schützende Plattierung oder Eloxierung.

Zink (z. B. 7075): Bietet die höchste Festigkeit der gängigen Aluminiumlegierungen. Wird in hochbeanspruchten Strukturen verwendet.

Magnesium (z. B. 5056): Verbessert die Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit.

Mangan (z. B. 3003): Verleiht mittlere Festigkeit, ohne die Umformbarkeit zu beeinträchtigen.

Silizium (z. B. 4043): Verbessert die Guss- und Schweißeigenschaften.

Wärmebehandlungszustände:

-O (weichgeglüht): Weich, duktil und leicht umformbar. Wird nicht für Primärstrukturen verwendet, da die erforderlichen mechanischen Eigenschaften fehlen.

-T3 (Lösungsgeglüht, kaltverfestigt, natürlich ausgelagert): Üblich für 2024-Blech und Niete.

-T4 (Lösungsgeglüht, natürlich ausgelagert): Hohe Festigkeit, wird für Strukturbleche verwendet.

-T6 (Lösungsgeglüht, künstlich ausgelagert): Maximale Festigkeit, wird für 7075-Strangpressprofile und -Platten verwendet.

-T62: Vom Anwender aus dem geglühten Zustand wärmebehandelt.

Identifizierung von Aluminiumlegierungen:

Aluminiumlegierungen werden durch eine vierstellige Zahl (z. B. 2024, 7075) gefolgt von einer Zustandsbezeichnung identifiziert. Plattierte (Alclad-)Legierungen haben ein Suffix, das die Plattierung angibt (z. B. 2024-T3 Alclad).

Korrosionseigenschaften:

Aluminium ist auf eine dünne, schützende Oxidschicht angewiesen. Wird diese beschädigt, kann Korrosion schnell auftreten, insbesondere in Gegenwart von Elektrolyten. Das Korrosionsprodukt ist typischerweise ein weißes/graues Pulver. Aluminiumlegierungen mit Kupfer sind bei unsachgemäßer Wärmebehandlung besonders anfällig für interkristalline Korrosion.

2.2 Magnesium und seine Legierungen

Magnesium ist das leichteste Strukturmetall (Dichte ca. 1,74 g/cm³) und eignet sich daher für Getriebegehäuse, Räder und andere nicht primäre Strukturbauteile.

Kritische Eigenschaften:

Äußerst entzündlich, insbesondere in Form von feinen Partikeln oder Spänen.

Sehr anfällig für galvanische Korrosion bei Kontakt mit ungleichen Metallen.

Erfordert eine sorgfältige Schutzbehandlung (z. B. chemische Konversionsbeschichtung plus Lackierung).Wartungshinweise:

Reinigung: Aliphatisches Naphtha oder andere zugelassene Lösungsmittel verwenden. Chlorierte Lösungsmittel (z. B. Trichlorethylen, Tetrachlorkohlenstoff) vermeiden, da diese mit Magnesium reagieren können und gefährlich sind.

Korrosionsentfernung: Bei der mechanischen Entfernung muss die Funkenbildung (Brandgefahr) vermieden werden. Es dürfen keine Fremdmetallpartikel (z. B. Stahl von Drahtbürsten) eingebettet werden, da diese galvanische Zellen bilden würden. Nichtmetallische Schleifmittel oder spezielle magnesiumsichere Werkzeuge verwenden.

Brandschutz: Magnesiumbrände sind äußerst schwer zu löschen. Trockener Sand, spezielle Löschmittel (Klasse D) oder Gusseisenspäne sind erforderlich. Wasser darf niemals verwendet werden.

2.3 Titan und seine Legierungen

Titan bietet eine einzigartige Kombination von Eigenschaften, die es für bestimmte Flugzeuganwendungen wertvoll machen.

Wichtige Eigenschaften:

Dichte: ca. 4,5 g/cm³ (zwischen Aluminium und Stahl).

Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht.

Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, einschließlich Beständigkeit gegen Meerwasser und viele Chemikalien.

Gute Ermüdungseigenschaften und Hochtemperaturbeständigkeit (bis ca. 400°C).

Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient.

Identifizierung in der Werkstatt:

Nicht magnetisch (im Gegensatz zu Stahl).

Beim Schleifen entsteht ein heller weißer Funkenflug (Stahl erzeugt gelbe Funken).

Die Dichte ist ca. 1,7-mal so hoch wie die von Aluminium.

Anwendungen:

Triebwerkskomponenten (Verdichterschaufeln, Gehäuse).

Verbindungselemente in hochbelasteten oder Hochtemperaturbereichen.

Strukturelle Beschläge, bei denen Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit erforderlich sind.

Wartungsvorsichtsmaßnahmen:

Titan ist schwierig zu bearbeiten; es sind spezielle Werkzeuge und Techniken erforderlich.

Kontakt mit Stahlwerkzeugen während der Bearbeitung vermeiden, um Kaltverschweißung (Galling) zu verhindern.

Nicht kostengünstig; der Einsatz ist nur dort gerechtfertigt, wo seine Eigenschaften unerlässlich sind.

2.4 Stähle und ihre Legierungen

Stähle werden dort eingesetzt, wo hohe Festigkeit, Härte oder Verschleißfestigkeit erforderlich sind.

In Flugzeugen verwendete Stahlsorten:

Niedriggekohlte Stähle: Für allgemeine, nicht strukturelle Teile.

Mittelgekohlte Stähle: Für Teile, die mäßige Festigkeit und Zähigkeit erfordern.

Hochgekohlte Stähle: Für Federn, Schneidwerkzeuge und verschleißfeste Teile.

Legierte Stähle (z. B. Chrom-Molybdän, Nickel-Chrom-Molybdän): Für hochbelastete Strukturkomponenten wie Fahrwerke, Triebwerksaufhängungen und Teile der Steuerungssysteme. Diese werden typischerweise auf hohe Festigkeitswerte wärmebehandelt.

Rostfreie Stähle (Chrom-Nickel): Für korrosionsbeständige Anwendungen wie Abgasanlagen, Steuerseile und Verbindungselemente.

Schutzbehandlungen für Stahl:

Verkadmen (Cadmiumplattierung): Die gebräuchlichste Schutzbeschichtung für hochfeste Stahlverbindungselemente. Cadmium korrodiert bevorzugt (Opferanode) und schützt so den Stahl. Der Beschichtungsprozess kann jedoch Wasserstoff in den Stahl einbringen, was zu Wasserstoffversprödung führt. Nach dem Beschichten ist ein Ausbacken (z. B. 190°C für 4 Stunden) erforderlich, um den Wasserstoff auszutreiben.

Verzinken (Zinkplattierung): Wird für weniger kritische Anwendungen verwendet. Bietet kathodischen Schutz, ist jedoch in Meeresumgebungen weniger wirksam als Cadmium.

Chromatierung (Chromatkonversionsbeschichtung): Wird über Cadmium oder Zink aufgetragen, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

Lackieren: Bildet eine Barriere gegen Feuchtigkeit und Elektrolyte.Wasserstoffversprödung:

Ein erhebliches Risiko bei hochfesten Stählen. Wasserstoffatome diffundieren in das Metallgitter, verursachen Sprödigkeit und potenzielles katastrophales Versagen unter Spannung. Zu den Quellen gehören Säurereinigung, Galvanisieren und Korrosionsreaktionen. Zur Vorbeugung gehören das Ausbacken nach dem Beschichten und die Vermeidung von Säurekontakt mit hochfesten Stählen.

3. Korrosion – Arten, Ursachen und Kontrolle

Korrosion ist der elektrochemische Abbau eines Metalls. Sie ist ein Hauptanliegen in der Flugzeugwartung, da sie die strukturelle Integrität beeinträchtigen kann und oft verborgen ist.

3.1 Korrosionsarten

Art	Beschreibung	Typisches Erscheinungsbild	Häufige Stellen
Flächenkorrosion (gleichmäßig)	Gleichmäßiger Angriff über eine große Fläche	Weißes/graues Pulver auf Aluminium; rotbrauner Rost auf Stahl	Rumpfhäute, Flügeloberflächen, Bereiche mit beschädigtem Lack
Lochfraß	Lokalisierter Angriff, der kleine Löcher bildet	Kleine Hohlräume oder Löcher, oft mit Korrosionsprodukten	Nietlöcher, Bereiche, in denen die Schutzschicht durchbrochen ist
Kontaktkorrosion (unterschiedliche Metalle)	Tritt auf, wenn zwei unterschiedliche Metalle in Gegenwart eines Elektrolyten in Kontakt sind	Korrosion an der Verbindungsstelle der beiden Metalle	Stahlbefestigungen in Aluminiumstruktur, Magnesiumteile mit Stahlbeschlägen
Interkristalline Korrosion	Angriff entlang der Korngrenzen	Oberfläche kann blasig oder abblätternd erscheinen; Festigkeitsverlust ohne sichtbaren Oberflächenverlust	Unsachgemäß wärmebehandelte Aluminiumlegierungen, 2024-T3 ohne Plattierung
Schichtkorrosion (Exfoliation)	Eine Form der interkristallinen Korrosion, die schichtweise Ablösung erzeugt	Abblättern oder Ablösen der Oberflächenschichten	Aluminiumbleche und -platten, stranggepresste Profile
Spannungsrisskorrosion (SCC)	Rissbildung durch die kombinierte Wirkung von Zugspannung und korrosiver Umgebung	Feine, verzweigte Risse, oft mit Korrosionsprodukten, die aus der Rissöffnung austreten	Hochbelastete Bauteile wie Fahrwerke, Triebwerksaufhängungen
Reibkorrosion	Tritt an Passflächen unter Vibration und leichter Relativbewegung auf	Rötlich-braunes Oxid (bei Stahl) oder schwarzes Pulver (bei Aluminium)	Schraubverbindungen, genietete Überlappungsverbindungen, Lagergehäuse
Fadenkorrosion (Filiforme Korrosion)	Tritt unter organischen Beschichtungen auf	Fadenförmige Korrosionsprodukte unter dem Lackfilm	Aluminium- und Magnesiumbauteile mit beschädigtem Lack

3.2 Korrosionskontrolle und -verhütung

Vorbeugende Maßnahmen:

Schutzbeschichtungen (Lack, Eloxieren, Plattieren, Konversionsbeschichtungen).

Korrosionsschutzmittel (CICs), die auf innere Strukturen und Bereiche aufgetragen werden, die anfällig für Feuchtigkeitseintritt sind.

Ablauflöcher, um Wasseransammlungen zu verhindern.

Ordnungsgemäße Abdichtung von Verbindungen und Passflächen.

Verwendung kompatibler Materialien zur Vermeidung von Kontaktkorrosion.

Regelmäßige Inspektion und sofortige Behebung von Lackschäden.Verfahren zur Korrosionsentfernung:

83.Ausmaß bewerten: Art und Tiefe der Korrosion anhand der zulässigen Grenzwerte des Herstellers (AMM/SRM) bestimmen.

84.Mechanische Entfernung: Nichtmetallische Schleifmittel (z. B. Glasperlen, Aluminiumoxid-Papier) verwenden, um das Einbetten von Fremdmetallpartikeln zu vermeiden. Bei Magnesium funkenfreie Werkzeuge verwenden.

85.Verbleibende Dicke bewerten: Messen, um sicherzustellen, dass das Bauteil noch innerhalb der zulässigen Grenzen liegt. Bei Unterschreitung der Grenzwerte ist eine Reparatur oder ein Austausch erforderlich.

86.Schutzlackierung wiederherstellen: Chemische Konversionsbeschichtung (z. B. Alodine für Aluminium), Grundierung und Decklack gemäß AMM auftragen.

87.Befund dokumentieren: Die Korrosion, ihr Ausmaß und die ergriffenen Maßnahmen im Luftfahrzeug-Bordbuch dokumentieren.

Wichtige Grundsätze:

Korrosion darf niemals einfach ohne Entfernung überlackiert werden.

Drahtbürsten dürfen nicht auf Aluminium oder Magnesium verwendet werden (Risiko galvanischer Kontamination).

Die strukturelle Integrität des Bauteils muss nach der Korrosionsentfernung verifiziert werden.

Wenn die Korrosion die zulässigen Grenzwerte überschreitet, muss das Bauteil gemäß genehmigten Daten repariert oder ersetzt werden.

4. Flugzeug-Hardware – Verbindungselemente und Sicherungseinrichtungen

4.1 Bolzen

AN-Standardbolzen:

AN-Bolzen werden durch ein Teilnummernsystem identifiziert, das Durchmesser, Länge und Schaft-/Kopfkonfiguration festlegt.

Teilenummern-Aufschlüsselung (z. B. AN6-20A):

AN: Army-Navy (Standardreihe)

6: Nennschaftdurchmesser in 1/16-Zoll-Schritten (6/16 = 3/8 Zoll)

-20: Länge in 1/8-Zoll-Schritten (20/8 = 2,5 Zoll)

Suffixbuchstabe: Gibt die Bohrung von Schaft und Kopf an:

A: Gebohrter Kopf, ungebohrter Schaft

B: Gebohrter Kopf und gebohrter Schaft

C: Ungebohrter Kopf, gebohrter Schaft

D: Ungebohrter Kopf und ungebohrter Schaft

Bolzen mit enger Toleranz:

Bezeichnet als AN173, AN174 oder NAS-Serie.

Der Schaftdurchmesser wird mit einer engeren Toleranz bearbeitet (typischerweise +0,000/-0,0005 Zoll), um eine enge Passung in geriebenen Löchern zu gewährleisten.

Verwendet in Anwendungen, bei denen eine präzise Passung entscheidend ist, wie z. B. Triebwerksaufhängungen, Steuerungsanschlüsse und hochbelastete Verbindungen.

Die enge Passung gewährleistet eine gleichmäßige Lastverteilung und verhindert Reibkorrosion.

MS-Bolzen (Military Standard):

MS-Bolzen verwenden ein anderes Nummerierungssystem.

Bei metrischen Bolzen (z. B. MS20004-10) gibt die Zahl nach dem Bindestrich den Nenndurchmesser in Millimetern an (10 = 10 mm).

Bei zollbasierten Bolzen gibt die Zahl den Durchmesser in 1/16-Zoll-Schritten an.

Bolzenprüfung und Verwendbarkeit:

Ausgerissene oder beschädigte Gewinde machen einen Bolzen unbrauchbar; er muss ersetzt werden.

Überdrehte (gestreckte) Bolzen müssen ersetzt werden – das Strecken reduziert die Klemmkraft und Ermüdungslebensdauer des Bolzens.

Bolzen mit Korrosion, Kerben oder Kratzern im Schaft müssen zurückgewiesen werden.

Die Passgewinde (Mutter oder Gewindebohrung) müssen ebenfalls auf Beschädigungen geprüft werden.

4.2 MutternArten von Muttern:

Normale Muttern (AN315): Benötigen eine sekundäre Sicherung (Splint, Sicherungsdraht).

Kronenmuttern (AN310): Haben Schlitze für einen Splint. Werden mit Bolzen mit Bohrung im Schaft verwendet.

Selbstsichernde Muttern:

Nylon-Einsatz (elastische Stopmutter): Ein Nylonring verformt sich über den Bolzengewinden und erzeugt Reibung. Der Einsatz muss intakt sein; ein gerissener oder beschädigter Einsatz macht die Mutter unbrauchbar.

Vollmetall (vorherrschendes Drehmoment): Das Sicherungselement ist ein elliptischer oder geschlitzter Teil der Mutter, der das Bolzengewinde greift. Wenn die Mutter von Hand mehr als zwei Umdrehungen auf das Bolzengewinde gedreht werden kann, ist das Sicherungselement abgenutzt und die Mutter muss verworfen werden.

Schermuttern: Nur für Scherbeanspruchungen verwenden, nicht für Zugbeanspruchungen.

Grenzen selbstsichernder Muttern:

Begrenzte Anzahl von Wiederverwendungen; das AMM gibt ein Mindest-Drehmoment vor. Wenn die Mutter dieses Drehmoment nicht erreicht, muss sie ersetzt werden.

Nicht verwenden, wenn die Temperatur die Nennleistung des Einsatzmaterials überschreitet (Nylon-Einsätze sind auf ca. 120°C begrenzt).

Nicht an rotierenden Befestigungselementen verwenden (z. B. Gabelköpfe von Steuerstangen).

4.3 Unterlegscheiben

Normale Unterlegscheiben: Verteilen die Last, bieten eine Auflagefläche und verhindern Schäden an der Bauteiloberfläche.

Federringe: Bieten eine Sicherungswirkung durch Federspannung. Nicht an primären Strukturbefestigungen verwenden.

Spezielle Unterlegscheiben: Für spezielle Zwecke (z. B. Dichtungsscheiben, Isolierscheiben).

4.4 Sicherungselemente

Splinte:

Werden mit Kronenmuttern verwendet, um ein selbsttätiges Lösen bei Vibration zu verhindern.

Erhöhen nicht die Klemmkraft; sie sind sekundäre Sicherungselemente.

Einbauverfahren:

141.Mutter mit dem vorgeschriebenen Drehmoment anziehen.

142.Wenn ein Schlitz mit der Bolzenbohrung fluchtet, Splint einführen.

143.Wenn nicht, Mutter lösen (niemals über das Drehmoment hinaus anziehen) bis zum nächsten fluchtenden Schlitz.

144.Splintenden über die Mutternflächen biegen, nicht über das Bolzenende.

Sicherungsdraht:

Wird verwendet, um Bolzen, Schrauben und andere Befestigungselemente in kritischen Anwendungen zu sichern.

Muss so installiert werden, dass er das Befestigungselement tendenziell anzieht (d. h. der Draht zieht in Anzugsrichtung).

Muss straff sein, ohne Knicke oder scharfe Biegungen.

Muss ersetzt werden, wenn er gestört wurde.

Federringe:

Bieten eine Federwirkung, um Lösen zu verhindern.

Nicht für primäre Strukturanwendungen geeignet.

4.5 Niete

Vollniete:

Werkstoffe:

2117-T3 (AD): Der gebräuchlichste Aluminiumniet. Kaltaushärtbar und im Anlieferungszustand setzbar. Akzeptabler Ersatz für viele Anwendungen.

2024-T4 (DD): Stärker als 2117-T3, muss jedoch wärmebehandelt (lösungsgeglüht) und innerhalb kurzer Zeit (typischerweise 30 Minuten) nach dem Abschrecken gesetzt werden, um die Verformbarkeit zu erhalten. Wenn der Niet zu hart wird, muss er erneut wärmebehandelt werden.

1100 (A): Reinaluminium, weich und verformbar. Für nicht-strukturelle Anwendungen, bei denen Korrosionsbeständigkeit wichtig ist.

Monel, Kupfer, Stahl: Für spezielle Anwendungen (z. B. hohe Temperaturen, hohe Festigkeit). Nicht in Aluminiumstrukturen verwenden, wegen des Risikos galvanischer Korrosion.

Kopfformen:

Universalkopf (AN470): Abgerundeter Kopf, für allgemeine Anwendungen.

Senkkopf (AN426): Versenkter Kopf mit erhabenem Mittelpunkt. Für bündige Oberflächen.

Halbrundkopf (AN430): Vollständig abgerundeter Kopf, für nicht-strukturelle Anwendungen.

Flachkopf (AN442): Flacher Kopf, für nicht-strukturelle Anwendungen.

Kennzeichnung: Die Kopfform und mMaterial werden durch Markierungen auf dem Nietkopf identifiziert (z. B. eine Vertiefung und ein Mittelpunkt für AN426, ein erhabener Punkt für 2117-T3).

Nietauswahl:

Der Nietdurchmesser sollte etwa dreimal so groß sein wie die Dicke des dicksten zu verbindenden Blechs, jedoch nicht kleiner als die Blechdicke. Bei dünnen Blechen wird der Durchmesser oft auf das 2- bis 2,5-fache der Dicke begrenzt, um Verformungen zu vermeiden.

Die Nietlänge muss ausreichen, um einen ordnungsgemäßen Setzkopf zu bilden. Eine allgemeine Regel besagt, dass die Länge der Klemmlänge plus dem 1,5-fachen des Durchmessers entsprechen sollte.

Nietinstallation:

Vollniete werden mit einem pneumatischen Niethammer und einem Gegenhalter (Bucking Bar) installiert, um den Setzkopf zu formen.

Der Niet muss das Loch vollständig ausfüllen; über- oder untergroße Löcher sind nicht akzeptabel.

Der Setzkopf sollte gleichmäßig sein, ohne Risse oder Falten.

Nietentfernung:

Um einen beschädigten Niet auszubohren, verwenden Sie einen Bohrer, der etwa 1/32 Zoll kleiner ist als der Nietschaftdurchmesser. Für einen 3/16-Zoll-Niet verwenden Sie einen 5/32-Zoll-Bohrer.

Bohren Sie bis zur Tiefe des Fertigungskopfes und verwenden Sie dann einen Durchschlag, um den Kopf zu entfernen und den Schaft herauszutreiben.

Es ist darauf zu achten, dass das Loch nicht vergrößert oder beschädigt wird.

Blindniete:

Werden verwendet, wenn kein Zugang zur Rückseite der Verbindung möglich ist.

Installation mit einem Ziehwerkzeug.

Werden nicht in der Primärstruktur verwendet, sofern nicht ausdrücklich genehmigt.

4.6 Schrauben

Typen: Maschinenschrauben, selbstschneidende Schrauben, Strukturschrauben (z. B. Hi-Lok, Hi-Lite).

Identifikation: Schrauben werden durch Kopftyp (Kreuzschlitz, Schlitz, Sechskant), Material und Teilenummer identifiziert.

Austausch: Befestigungselemente immer mit der korrekten Teilenummer ersetzen, wie in der Herstellerdokumentation (z. B. IPC) angegeben. Die Verwendung einer beliebigen verfügbaren Schraube gleicher Größe ist nicht akzeptabel, da Material, Festigkeit und Beschichtung unterschiedlich sein können.

5. Schläuche, Rohrleitungen und Steuerseile

5.1 Flexible Schläuche

Aufbau:

Innenschlauch: Führt das Fluid. Materialien umfassen synthetischen Kautschuk, PTFE (Teflon).

Verstärkung: Geflochtener oder spiralgewickelter Draht (Edelstahl, Nylon) zur Druckbeständigkeit.

Außenmantel: Schützt die Verstärkung vor Abrieb und Umweltschäden.

Identifikation:

Schläuche sind mit einem farbigen Streifen gekennzeichnet, der den Fluidtyp angibt:

Gelber Streifen: Feuerfester oder feuerbeständiger Schlauch.

Brauner oder roter Streifen: Kraftstoffschlauch.

Blauer Streifen: Pneumatikschlauch.

Schwarz oder grau: Niederdruckschlauch.

Spezifische Markierungen können je nach Hersteller variieren; konsultieren Sie immer das AMM.

Inspektion und Betriebstauglichkeit:

Scheuern des Außenmantels kann zu Abrieb des Verstärkungsgeflechts und schließlich zum Versagen führen.

Jede Beschädigung des Verstärkungsgeflechts erfordert einen Austausch, da die Druckbewertung des Schlauchs beeinträchtigt ist.

Umwickeln oder Abdichten ist keine zugelassene Reparatur.

Scheuern an einer Halterung muss durch die Installation einer Schutzmanschette (Scheuerschutz) und/oder Neuverlegung des Schlauchs behoben werden, um den Kontakt zu vermeiden.

5.2 Starre Rohrleitungen

Materialien:

Aluminiumlegierung (z. B. 2024-T3, 5052-O).

Edelstahl.

Titan.

Inspektionskriterien:

Kleine Dellen in starren Rohrleitungen können zulässig sein, wenn sie sich nicht in einer Biegung, nicht an einer Bördelung und innerhalb der im AMM/SRM angegebenen Grenzen befinden (z. B. weniger als 20 % des Rohrdurchmessers).

Das Austreiben von Dellen ist nicht zulässig.

Risse, Knicke oder Korrosion über den zulässigen Grenzen erfordern einen Austausch.

5.3 SteuerseileKonstruktion:

Stahlseil, typischerweise in 7x7- oder 7x19-Konstruktion.

Das Seil besteht aus Litzen, die jeweils mehrere Drähte enthalten.

Inspektionskriterien:

Drahtbrüche: Das Seil muss ersetzt werden, wenn die Anzahl der Drahtbrüche in einer beliebigen Schlaglänge 10 % der Gesamtdrähte überschreitet.

Verschleiß: Eine abgeflachte Stelle ohne Drahtbrüche kann akzeptabel sein, wenn sie den Seildurchmesser nicht unter die Grenzwerte reduziert.

Korrosion: Jegliche Korrosion erfordert einen Ersatz.

Knicke, Vogelkäfigbildung oder andere Schäden: Erfordern einen Ersatz.

Seilendverbindungen:

Gepresste Endverbindungen (z. B. Nicopress) müssen auf Risse und Verrutschen untersucht werden.

Spannschlösser müssen auf Gewindeeingriff und Verdrahtungssicherung überprüft werden.

6. Transparente Kunststoffe

6.1 Acryl (Plexiglas)

Eigenschaften:

Thermoplastischer Werkstoff.

Hervorragende optische Transparenz.

Gute Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse und UV-Zersetzung.

Relativ spröde; bricht bei wiederholter Biegung oder Schlageinwirkung.

Anfällig für Spannungsrisse bei Kontakt mit aromatischen Lösungsmitteln.

Anwendungen:

Kabinenfenster, Windschutzscheiben, Kabinenhauben, Landescheinwerfergläser.

Wartungshinweise:

Reinigung: Nicht-aromatische Lösungsmittel verwenden (z. B. milde Seifenlauge oder zugelassene Acrylreiniger). Aromatische Lösungsmittel (z. B. Toluol, Xylol) können Spannungsrisse und Haarbildung verursachen.

Risse: Risse in Acrylfenstern sind nicht durch Stoppbohren oder Abdichten reparierbar; sie beeinträchtigen die strukturelle Integrität und die Druckhaltung. Das AMM/CMM legt zulässige Risslängen fest; bei Überschreitung der Grenzwerte ist ein Ersatz zwingend erforderlich.

Einbau: Das AMM für Dichtmittel und Einbau befolgen. Geeignete Werkzeuge verwenden, um Kratzer oder Spannungen im Material zu vermeiden.

Handhabung: Acryl ist leicht zerkratzbar; die Oberfläche während der Wartung schützen.

6.2 Polycarbonat

Eigenschaften:

Zäher, transparenter Thermoplast.

Hoch schlagfest; kann wiederholt gebogen werden, ohne zu brechen.

Besser rissbeständig als Acryl.

Anfällig für UV-Zersetzung; erfordert eine Schutzbeschichtung.

Anwendungen:

Windschutzscheiben, Kabinenhauben, Schutzschilde.

Wartungshinweise:

Ähnlich wie bei Acryl, jedoch toleranter gegenüber Biegung.

Muss vor UV-Strahlung geschützt werden, um Vergilbung und Versprödung zu verhindern.

6.3 Identifizierung transparenter Kunststoffe

Acryl: Relativ spröde; bricht bei wiederholter Biegung.

Polycarbonat: Zäh und flexibel; kann wiederholt gebogen werden, ohne zu brechen.

7. Dichtstoffe und Klebstoffe

7.1 Dichtstoffe

Typen:

Polysulfid: Der am häufigsten verwendete Flugzeugdichtstoff. Wird für Kraftstofftanks, Druckkabinen und allgemeine Abdichtungen verwendet. Beständig gegen Kraftstoffe und viele Chemikalien.

Silikon: Wird für Hochtemperaturanwendungen und elektrische Abdichtungen verwendet. Nicht kraftstoffbeständig.

Polyurethan: Wird für Korrosionsschutz und Abriebfestigkeit verwendet.

Lagerung und Handhabung:

Dichtstoffe haben eine Lagerfähigkeit und müssen gemäß den Herstellervorgaben gelagert werden (häufig gekühlt).

Nach dem Mischen haben sie eine Topfzeit (Verarbeitungszeit) und müssen vor dem Aushärten aufgetragen werden.

Nicht verwendeter gemischter Dichtstoff muss entsorgt werden; er kann nicht für eine spätere Verwendung gelagert werden.

Die Auftragsfläche muss sauber und trocken sein.

Kraftstofftank-Dichtstoffe:

Speziell formuliert, um der Zersetzung durch Kraftstoff zu widerstehen und Lecks zu verhindern.

Sie bieten keine strukturelle Festigkeit oder elektrische Verbindung.

7.2 Klebstoffe- Wird zum Verbinden von strukturellen und nicht-strukturellen Bauteilen verwendet.

Zu den Typen gehören Epoxid-, Acryl- und Polyurethanklebstoffe.

Die Oberflächenvorbereitung ist für die Bindungsfestigkeit entscheidend.

Klebstoffe haben ähnlich wie Dichtstoffe Begrenzungen bei Haltbarkeit und Topfzeit.

8. Flüssigkeiten und Schmierstoffe

8.1 Hydraulikflüssigkeiten

Typen und Identifizierung:

Mineralölbasiert (MIL-PRF-5606): Rote Farbe. Wird in älteren Systemen und einigen Leichtflugzeugen verwendet.

Phosphatester (Skydrol): Lila (oder blau/grün) Farbe. Wird in modernen Verkehrs- und Militärflugzeugen verwendet. Nicht kompatibel mit mineralölbasierten Flüssigkeiten.

Pflanzenölbasiert: Wird in einigen Bremsanlagen von Leichtflugzeugen verwendet.

Kompatibilität:

Hydraulikflüssigkeiten dürfen nicht gemischt werden, sofern dies nicht ausdrücklich genehmigt ist.

Phosphatester-Flüssigkeiten greifen viele Lacke, Dichtstoffe und Kunststoffe an; besondere Vorsichtsmaßnahmen sind erforderlich.

8.2 Schmierstoffe

MIL-PRF-Spezifikationen: Legen die Leistungsanforderungen für Schmierstoffe und andere Materialien fest. Werden häufig in Wartungshandbüchern für Luftfahrzeuge referenziert.

Fette: Werden für Lager, Scharniere und andere bewegliche Teile verwendet. Zu den Typen gehören MIL-PRF-23827 (Allzweck), MIL-PRF-81322 (weiter Temperaturbereich).

Öle: Werden für Motoren, Getriebe und Hydrauliksysteme verwendet.

Auswahl:

Verwenden Sie immer den im AMM angegebenen Schmierstoff.

Ersetzen Sie nicht, es sei denn, der Ersatz ist ausdrücklich genehmigt.

9. Zerstörungsfreie Prüfung (NDT)

9.1 Farbeindringprüfung

Prinzip:

Ein Eindringmittel wird auf die Oberfläche aufgetragen und darf einwirken, wobei es in oberflächenoffene Risse und andere Unregelmäßigkeiten eindringt.

Die Oberfläche wird dann gereinigt, um überschüssiges Eindringmittel zu entfernen.

Ein Entwickler wird aufgetragen, der als Saugmittel wirkt und das Eindringmittel aus den Unregelmäßigkeiten zieht, um eine sichtbare Anzeige zu bilden.

Verfahren:

298.Oberfläche reinigen: Entfernen Sie allen Schmutz, Fett und andere Verunreinigungen.

299.Eindringmittel auftragen: Durch Sprühen, Streichen oder Tauchen.

300.Einwirkzeit: Lassen Sie das Eindringmittel für die angegebene Zeit auf der Oberfläche (typischerweise 10–30 Minuten, abhängig vom Eindringmitteltyp).

301.Überschüssiges Eindringmittel entfernen: Wischen Sie das Oberflächeneindringmittel mit einem Lösungsmittel oder Wasser ab, wie angegeben.

302.Oberfläche trocknen: Das Teil muss vor dem Auftragen des Entwicklers getrocknet werden, da restliches Lösungsmittel das Eindringmittel verdünnen und die Anzeige beeinträchtigen kann.

303.Entwickler auftragen: Als dünne, gleichmäßige Schicht.

304.Prüfen: Untersuchen Sie die Oberfläche auf Anzeigen (farbig oder fluoreszierend, je nach Eindringmitteltyp).

Wichtige Punkte:

Der Entwickler reinigt die Oberfläche nicht; das ist die Aufgabe des Reinigers/Entferners.

Der Entwickler schützt nicht vor Korrosion.

Der Entwickler verbessert nicht die UV-Sichtbarkeit; das ist die Aufgabe des Eindringmittels selbst, wenn es fluoreszierend ist.

Hochdruckreinigung kann Eindringmittel aus Rissen herausdrücken und muss vermieden werden.

9.2 Andere NDT-Methoden

Magnetpulverprüfung: Wird für ferromagnetische Materialien verwendet. Erkennt Oberflächen- und oberflächennahe Risse.

Wirbelstromprüfung: Wird für leitfähige Materialien verwendet. Erkennt Oberflächen- und oberflächennahe Risse sowie Korrosion.

Ultraschallprüfung: Wird zur Erkennung innerer Fehler und zur Dickenmessung verwendet.

Durchstrahlungsprüfung (Röntgen): Wird zur Erkennung innerer Fehler verwendet.

10. Allgemeine Wartungspraktiken

10.1 Reinigung- Die Reinigung muss mit Materialien und Verfahren durchgeführt werden, die in den zugelassenen Wartungsdaten (AMM/CMM) festgelegt sind.

Die Verwendung nicht zugelassener Lösungsmittel oder Verfahren kann Schäden verursachen oder Rückstände hinterlassen.

Hochdruckwasser ist nicht für alle Bauteile geeignet.

Für Magnesiumlegierungen aliphatisches Naphtha oder andere zugelassene Lösungsmittel verwenden. Chlorierte Lösungsmittel vermeiden.

10.2 Anziehen mit Drehmoment

Das Anziehen mit Drehmoment gewährleistet die korrekte Vorspannung (Klemmkraft), die für die Integrität der Verbindung und die Ermüdungslebensdauer entscheidend ist.

Übermäßiges Anziehen kann das Befestigungselement oder Bauteil beschädigen; zu geringes Anziehen kann zu Lockerung führen.

Die Drehmomentwerte sind im AMM festgelegt.

Wenn sich ein Befestigungselement während einer Drehmomentprüfung bewegt (Lösemoment geringer als festgelegt), besteht das korrekte Verfahren darin, das Befestigungselement vollständig zu lösen, die Gewinde auf Beschädigungen zu prüfen und es dann mit dem festgelegten Wert erneut anzuziehen.

10.3 Schadensbewertung und -dokumentation

Jegliche Beschädigung von Luftfahrzeugmaterialien und -bauteilen muss anhand zugelassener Daten (z. B. SRM, AMM) bewertet werden.

Zertifizierendes Linienwartungspersonal (Kategorie A) darf nur einfache Reparaturen innerhalb der Grenzen zugelassener Daten durchführen.

Liegt ein Schaden innerhalb der im SRM oder AMM angegebenen Grenzen, ist er akzeptabel und das Luftfahrzeug kann wieder in Betrieb genommen werden, wobei der Schaden im Logbuch als „innerhalb der Grenzen vorgefunden“ zu dokumentieren ist.

Liegt ein Schaden außerhalb der Grenzen, darf das Luftfahrzeug erst wieder in Betrieb genommen werden, wenn der Schaden gemäß den zugelassenen Daten behoben wurde.

10.4 Stoppbohren

Bei nicht strukturellen Aluminiumblechbauteilen ist das Stoppbohren der Rissenden eine akzeptierte vorübergehende oder dauerhafte Reparaturmethode, um die Rissausbreitung zu verhindern, sofern sie innerhalb der Grenzen der anwendbaren Daten liegt.

Stoppbohren ist keine anerkannte Reparaturmethode für Acrylfenster oder andere transparente Kunststoffe.

11. Allgemeine Beziehungen zwischen Konzepten

Materialauswahl wird durch das erforderliche Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, die Korrosionsbeständigkeit und die Kosten bestimmt. Aluminiumlegierungen werden für den Großteil der Struktur verwendet; Stahl für Anwendungen mit hoher Festigkeit und hohem Verschleiß; Titan, wo Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturleistung erforderlich sind; Magnesium für leichte, nicht kritische Bauteile.

Korrosion ist der Hauptfeind der Luftfahrzeugstruktur. Sie wird durch Schutzbeschichtungen, geeignete Materialauswahl und regelmäßige Inspektionen kontrolliert. Auf die Korrosionsentfernung muss die Wiederherstellung der Schutzbeschichtung folgen.

Befestigungselementauswahl hängt von der Anwendung ab: Standardbolzen für nicht kritische Verbindungen, Passbolzen für kritische Verbindungen, Nieten für Blechstrukturen und selbstsichernde Muttern, wo Vibrationen ein Problem darstellen.

Sicherungseinrichtungen (Splinte, Sicherungsdraht, selbstsichernde Muttern) sind sekundäre Sicherungsmechanismen; sie erhöhen nicht die Klemmkraft.

Dichtstoffe und Klebstoffe haben eine begrenzte Lagerfähigkeit und Topfzeit; sie müssen innerhalb der festgelegten Zeit verarbeitet und gemäß den Herstelleranweisungen gelagert werden.

ZfP-Verfahren werden verwendet, um Fehler zu erkennen, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Die Wahl des Verfahrens hängt vom Material und der Art des gesuchten Fehlers ab.

12. Typische Prüfungsschwerpunkte1. Korrosionsarten und Identifizierung: In der Lage sein, Korrosionsarten anhand von Beschreibungen des Aussehens und der Lage zu identifizieren (z. B. weißes/graues Pulver auf Aluminium = Flächenkorrosion; feine Risse mit Korrosionsprodukten = Spannungsrisskorrosion).

344.Verfahren zur Korrosionsentfernung: Die richtige Reihenfolge kennen (Bewerten, Entfernen, Dicke bewerten, Oberflächenschutz wiederherstellen) sowie die zu verwendenden Werkzeuge/Materialien (nichtmetallische Schleifmittel für Aluminium und Magnesium).

345.Befestigungselement-Identifizierung: Die AN- und MS-Teilenummernsysteme verstehen, einschließlich der Suffixbuchstaben für gebohrte Köpfe/Schäfte und der Bedeutung der Zahlen für Durchmesser und Länge.

346.Passbolzen (Close-tolerance bolts): Ihren Zweck kennen (präzise Passung in geriebenen Bohrungen) und typische Anwendungen (Motoraufhängungen).

347.Nietmaterialien und Identifizierung: Die Eigenschaften von 2117-T3- und 2024-T4-Nieten sowie die Kopfmarkierungen für verschiedene Niettypen kennen.

348.Selbstsichernde Muttern: Die Prüfkriterien kennen (Integrität des Nylonrings, Drehmomentgrenzen für das Losdrehmoment) und wann sie zurückzuweisen sind.

349.Inspektion von Schläuchen und Leitungen: Die Kriterien für die Verwendbarkeit kennen (Scheuerstellen am Geflecht erfordern Austausch; Dellen innerhalb der Grenzen können akzeptabel sein).

350.Inspektion von Steuerseilen: Die 10%-Regel für gebrochene Drähte und andere Zurückweisungskriterien kennen.

351.Transparente Kunststoffe: Die Eigenschaften von Acryl vs. Polycarbonat sowie die korrekten Handhabungs- und Reinigungsverfahren kennen.

352.Dichtstoffe: Lagerfähigkeit, Topfzeit und Lagerungsanforderungen kennen.

353.Hydraulikflüssigkeiten: Die Farbcodierung kennen (rot = mineralisch, violett = Phosphorsäureester).

354.ZfP-Grundlagen (NDT): Die Rolle des Entwicklers bei der Eindringprüfung mit Farbstoff verstehen.

355.Drehmomentverfahren: Die korrekte Vorgehensweise kennen, wenn sich ein Befestigungselement während einer Drehmomentprüfung bewegt.

356.Befundbehandlung: Wissen, wann ein Befund innerhalb der Grenzen liegt (Rückgabe in den Betrieb mit Logbucheintrag) vs. außerhalb der Grenzen (Behebung erforderlich).

13. Wichtige Formeln und Faustregeln

Punkt	Regel/Formel
Nietdurchmesser-Auswahl	Ungefähr 3 × Dicke des dicksten Blechs (begrenzt auf 2–2,5× für dünne Bleche)
Nietlänge	Klemmlänge + 1,5 × Nietdurchmesser
Bohrergröße zum Nietentfernen	1/32 Zoll kleiner als der Nietschaftdurchmesser
Zurückweisung von Steuerseilen	Mehr als 10% gebrochene Drähte in einer beliebigen Schlaglänge
Grenzwert für Leitungsdellen	Weniger als 20% des Rohrdurchmessers (nicht in einer Biegung oder an einem Bördel)
Zurückweisung selbstsichernder Muttern	Kann von Hand mehr als zwei Umdrehungen auf das Bolzengewinde gedreht werden
AN-Bolzendurchmesser	Zahl ÷ 16 Zoll (z. B. AN6 = 6/16 = 3/8 Zoll)
AN-Bolzenlänge	Zahl ÷ 8 Zoll (z. B. -20 = 20/8 = 2,5 Zoll)

14. Regulatorische Referenzen

Verordnung (EU) Nr. 1321/2014, Anhang III (Part-66): Legt die grundlegenden Wissensanforderungen für freigabeberechtigtes Personal fest.

Anhang I zu Part-66: Definiert den Lehrplan für Modul 6 und die Wissensstufen.

Part-M / Part-145: Regelt Instandhaltung und Lufttüchtigkeitsmanagement, einschließlich Befunderfassung und -behandlung.

AMC/GM zu Part-66: Bietet akzeptable Mittel zur Einhaltung der Vorschriften und Leitlinien für den Lehrplan.

AMM (Aircraft Maintenance Manual): Die primäre Quelle für genehmigte Instandhaltungsverfahren, Drehmomentwerte und Inspektionskriterien.

SRM (Structural Repair Manual): Bietet zulässige Schadensgrenzen und Reparaturverfahren für Strukturbauteile.

IPC (Illustrated Parts Catalogue): Wird verwendet, um die korrekten Teilenummern für Ersatzteile zu identifizieren.

---### 15. Zusammenfassung der Wissensstufen

Thema	Stufe	Hauptanforderungen
Flugzeugwerkstoffe – Eisenwerkstoffe	2	Allgemeine Kenntnisse über Stahlsorten, Eigenschaften und Schutzbehandlungen
Flugzeugwerkstoffe – Nichteisenwerkstoffe	2	Allgemeine Kenntnisse über Aluminium, Magnesium, Titan und deren Legierungen
Korrosion	3	Detaillierte Kenntnisse über Korrosionsarten, Ursachen, Verhütung und Entfernungsverfahren
Verbindungselemente – Bolzen, Muttern, Schrauben	3	Detaillierte Kenntnisse über Identifizierungs-, Auswahl- und Prüfkriterien
Verbindungselemente – Niete	3	Detaillierte Kenntnisse über Nietarten, Werkstoffe, Installation und Entfernung
Sicherungseinrichtungen	3	Detaillierte Kenntnisse über Splinte, Sicherungsdraht und selbstsichernde Muttern
Schläuche und Rohrleitungen	2	Allgemeine Kenntnisse über Arten, Identifizierung und Prüfkriterien
Steuerseile	2	Allgemeine Kenntnisse über Aufbau, Prüfung und Ablehnungskriterien
Transparente Kunststoffe	2	Allgemeine Kenntnisse über Eigenschaften und Handhabung von Acryl und Polycarbonat
Dichtstoffe und Klebstoffe	2	Allgemeine Kenntnisse über Arten, Lagerung und Anwendung
Flüssigkeiten und Schmierstoffe	2	Allgemeine Kenntnisse über Hydraulikflüssigkeiten und Schmierstoffe, Identifizierungsfarben
ZfP (Zerstörungsfreie Prüfung)	2	Allgemeine Kenntnisse über ZfP-Verfahren, insbesondere Farbeindringprüfung
Allgemeine Verfahren	2	Reinigung, Drehmomentanwendung, Schadensbeurteilung und Dokumentation

Modul 6: Werkstoffe und Bauteile