04.08.2014
FLUG REVUE

Verbundwerkstoffe im FlugzeugbauInnovationen auf der Composites Europe

Auf der Fachmesse Composites Europe zeigen 440 Aussteller aus 25 Ländern vom 7. bis 9. Oktober auf dem Düsseldorfer Messegelände ihre Neuheiten im Bereich der Verbundwerkstoffe. Im Mittelpunkt steht dabei auch die Automatisierung bei den großserientauglichen Fertigungsprozessen.

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Der Passagiersitz von Expliseat besteht aus Titan und Verbundwerkstoffen. Foto und Copyright: Expliseat  

 

Die Fachmesse für faserverstärkte Kunststoffe, die in diesem Jahr vom 7. bis 9. Oktober in Düsseldorf stattfindet, präsentieren auch Hersteller aus dem Luftfahrtbereich ihre Innovationen wie etwa einen Passagiersitz, der die Hälfte weniger wiegt als die derzeit leichtesten Modelle auf dem Markt. Er kommt in der Economy Class des Airbus A320 und der Boeing 737 zum Einsatz kommt und wurde von Expliseat zusammen mit den französischen Partnern Hexcel und Roctool sowie Tencate Advanced Composites (Niederlande) und A&P Technology (USA) entwickelt. Der Sitz besteht aus Titan und Verbundwerkstoffen und hat als erstes Modell mit diesem Materialmix den dynamischen 16-g-Crashtest bestanden. Aufgrund des um vier Kilogramm geringeren Gewichts pro Person soll er dank des niedrigeren Treibstoffverbrauchs Einsparungen von 300000 bis 500000 Dollar pro Passagierjet bieten. Bei der Entwicklung kam die Technologie 3iTech von RocTool zum Einsatz, bei der Induktionsspulen direkt in die Stahlpressform integriert sind. Zudem suchte Expliseat eine besonders starke Faser, die sich zur Verwendung mit dem speziell für die Applikation entwickelten Thermoplast-Harzsystem eignete und zudem ungeleimt war. Die Wahl fiel auf HexTow AS4 12k von Hexcel, das für den TenCate-Prozess hervorragend geeignet ist und in Verbindung mit dem Thermoplast-Harz so gute Leistungen erbrachte, dass es selbst die anspruchsvollsten Sitzstrukturprüfungen bestand. Zwei der Entwicklungspartner, nämlich Hexcel und Tencate Advanced Composites, sind in diesem Jahr auf der Composites Europe in Düsseldorf vertreten.

Auch die Aussteller Evonik Industries und Secar Technologie haben sich zusammengeschlossen, um die industrielle Serienfertigung von Composite-Komponenten für die Luftfahrtindustrie voranzutreiben. Dazu haben beide Unternehmen Ende vergangenen Jahres das Joint Venture LiteCon initiiert. Dabei bringt der Rohstofflieferant sein Expertenwissen in der Materialentwicklung ein und setzt dabei vor allem auf den Strukturschaum Rohacell. Secar stellt seine Kompetenzen in der Serienfertigung von Leichtbauteilen zur Verfügung. „LiteCon ist der nächste Schritt in unserer Partnerschaft mit der Automobil- und Luftfahrtindustrie, deren Entwicklungen in Richtung Leichtbau wir seit Jahren mit unseren Produkten unterstützen“, sagte Gregor Hetzke, Leiter des Geschäftsbereichs Performance Polymers von Evonik. „Die große Kompetenz in der Entwicklung und Herstellung von Composites von Secar und unser Polymer-Wissen vereinen wir, um unseren Kunden den besten Nutzen aus dieser Synergie zu bieten.“ Am Joint Ventures mit Sitz Hönigsberg sind Evonik mit 49 und Secar mit 51 Prozent beteiligt.

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Die Bodenstruktur des Airbus A350 XWB besteht aus Verbundwerkstoffen und wurde von den Elbe Flugzeugwerken und dem Leichtbau-Zentrum Sachsen entwickelt. Foto und Copyright: Leichtbau-Zentrum Sachsen  

 

Produkte von Evonik finden sich auch an Bord der Comac C919 aus China. Für den hinteren Teil des Rumpfs – das sogenannte Kabinendruckschott – hat das Unternehmen den Prototypen eines Großbauteils aus Rohacell entwickelt. Dieser Verbundwerkstoff auf PMI-Basis (Polymethacrylimid) ist sehr leicht.
„Nur fünf Monate nach Freigabe der Entwürfe haben wir das Formteil gebrauchsfertig geliefert und stehen Comac auch bei der Weiterentwicklung zur Seite“, erklärte Uwe Lang, Marketing-Experte von Evonik im Bereich Aircraft und Ansprechpartner für den chinesischen Markt. „Die Flugzeugbauer wollen hochwertige Materialien bei leichtem Gewicht und wirtschaftlich soll das Ganze natürlich auch sein. Da kann Rohacell überall punkten.“

Auch bei Airbus setzt man auf Verbundwerkstoffe. So könnte – wenn der A350 XWB seinen Linienbetrieb aufnimmt – auch ein Bauteil an Bord sein, das in der Entwicklungszeit von nur zwei Jahren von den Elbe Flugzeugwerken (EFW) im Rahmen einer Partnerschaft mit Airbus sowie in Kooperation mit dem Leichtbau-Zentrum Sachsen (LZS) projektiert wurde. Dabei handelt es sich um eine innovative Bodenstruktur, die mit Hilfe neuer Faserverbund-Simulationstechniken realisiert wurde. Derzeit befindet sich das Bauteil in der Erprobungs- und Zulassungsphase bei Airbus. Die Bodenstruktur muss eine lange Lebensdauer und somit geringe Wartungsumfänge gewährleisten. Dabei setzten sich hochbelastbare CFK-Sandwichpanels in der Entwicklung gegen metallische Strukturen durch.

Den Ingenieuren gelang es, ein robustes und leichtes Design zu entwickeln, das es ermöglicht, viele Adaptionsmöglichkeiten von Innenraummodulen wie Bordküche oder -toiletten bereitzustellen und dabei nahezu bis zum Zeitpunkt der Installation im Flugzeug auf individuelle Änderungswünsche des Kunden reagieren zu können. Zudem wurden auf kleinstem Raum die Steifigkeits- und Festigkeitsvorgaben und die Ansprüche an eine hohe Variantenvielfalt erfüllt. Das LZS als Tochter der Technischen Universität Dresden arbeitet eng mit dem dort angesiedelten Institut für Leichtbau- und Kunststofftechnik (ILK) und kann auf dessen aktuellste Forschungsergebnisse zurückgreifen.

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flugrevue.de/Patrick Hoeveler


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