Pressen und Pressensysteme werden im Flugzeugbau eingesetzt. Als Spezialist für Pressensysteme erhielt WICKERT den Auftrag zum Bau einer Composite-Pressenanlage. Die Herausforderungen bei der Entwicklung dieser Anlage waren zukunftsweisend.
Als am 1. Dezember 2006 der offizielle Projektstart des zweistrahligen Langstreckenflugzeugs Airbus A350 XWB stattfand, dachte niemand bei WICKERT im pfälzischen Landau daran, Teil dieser innovativen Entwicklung zu sein.
Größter europäischer Flugzeughersteller beauftragt WICKERT
WICKERT entwickelte eine Composite-Presse für die Produktion von Passagier- und Frachttüren für die Großraumflugzeuge der Serie A 350. Damit begann das bisher ehrgeizigste Projekt des Unternehmens - die Entwicklung eines Composite-Pressensystems für Airbus.
Doch was sind die Besonderheiten dieser riesigen Flugzeuge? Die Spannweite des A-350 übertrifft mit mehr als 64 Metern die des Airbus A 330. Schon die Basisversion des A 350-800 bietet Platz für 270 Passagiere. Ein großer Vorteil dieser Neuentwicklung ist die enorme Treibstoffersparnis.
Airbus selbst spricht von 30 Prozent Einsparung pro Sitzplatz im Vergleich zu konkurrierenden Flugzeugen dieser Klasse. Dazu trägt vor allem der Einsatz von leichten Hochleistungsmaterialien bei, wie sie für die Flugzeugtüren verwendet werden. Die Tür wird mit einer WICKERT-Presse hergestellt.
Die (Karbon-)Faserverbundbauteile, die im sogenannten Resin Transfer Molding Prozess (RTM) gefertigt werden, finden neben dem Flugzeugbau auch in der Automobilindustrie ihren Anwendungsbereich.
Vor allem thermoplastische Faserverbundwerkstoffe bieten große Vorteile mit Blick auf Schweißbarkeit, Prozesszeiten und Recycling. Darüber hinaus sind die Möglichkeiten der Verbundwerkstoffe in Bauteilgeometrie und Design sehr groß.
Ein weiterer Vorteil: Aufgrund der geringen Schmelzviskosität können die thermoplastischen in-situ polymerisierenden Werkstoffsysteme die Faserstrukturen sehr gut durchdringen. Somit lassen sich Strukturbauteile mit einem vergleichsweise hohen Faservolumengehalt bei gleichzeitig guten Impact-Eigenschaften produzieren.
Der RTM-Prozess ist ein geschlossenes Verfahren, in dem in einer Form das Harz (die Matrix) in die Glas- und Kohlenstofffaser eingesaugt (Vakuum) oder auch hineingedrückt (Injektion) wird. Im betrachteten Fall kommt das Injektionsverfahren zum Einsatz.
Trotz des „hochkarätigen“ Lastenheftes konnte für die Entwicklung der WKP 2 500 S - Composite Press auf das bewährte modulare System der WICKERT Oberkolbenpressenzurückgegriffen werden. Beim Fertigungsprozess wurde mit der größtmöglichen Sorgfalt vorgegangen. Allerdings war der Prozess auch nicht einfach.
Die Karbonteile durften keinem Ölnebel ausgesetzt sein. Dies ist bei einer hydraulischen Oberkolbenpresse kein einfaches Unterfangen, da die hydraulischen Systeme „atmen“.
Individuelle Lösung
WICKERT schaffte es jedoch eine individuelle Lösung zu erarbeiten, um den Anforderungen gerecht zu werden. Die langjährigen Erfahrungen aus der pharmazeutischen Reinraumtechnologie haben dabei sehr geholfen.
Höchste Leckage-Sicherheit garantiert die vollständige Einhausung des Pressbereiches sowie der kompletten Pressentechnik-Peripherie mit Hydraulikanlage und Elektrik.
Die Steuerung und Prozess-Visualisierung der WKP 2 500 S - Composite Press umfasst weit mehr als die Presse selbst: Auch der Injektor, die Heiz- und Kühlanlage sowie das Pressenshuttle sind in dieses Steuerungssystem integriert.
Technische Eigenschaften der Presse
Weitere technische Details sollen dabei helfen, einen Eindruck von der Presse zu bekommen.Sie verfügt über einen Schließdruck von 2 500 kN und besitzt Aufspannplatten in den Abmessungen von 2 400 x 1 800 mm.
Der Kolbenhub beträgt 1 000 mm und die Einbauhöhe 1 200 mm. Darüber hinaus besitzt die Presse eine jeweils festinstallierte obere und untere Form. Via Shuttle erfolgt die vollautomatische Bestückung mit der aus einem Hochregallager zugeführten Mittelform.
Das vollautomatische Transport- und Handhabungssystem übernimmt auch den Rücktransport nach dem Prozess. Die Zykluszeit im Fertigungsbetrieb bei Eurocopter in Donauwörth beträgt pro Flugzeugtüre etwa sechs Stunden.
Another major hurdle in the overall concept was the very large data collection program required for use in the aviation and aerospace industry.
Each part requires detailed documentation of the manufacturing process including traceability for all operator actions. An in-process back-up PC performs additional backup functions. There are also precautions present in the event of power failure.
With the solution presented here, WICKERT is once again demonstrating that hydraulic presses can meet the highest production demands
