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20.02.2014 09:22 Alter: 5 yrs
Kategorie: News, News 2014

WICKERT-Composite-Presse für Airbus A 350

Gewicht sparende Kohlefaser-Flugzeugtüren im RTM- und L-Shapes im Thermoform-Verfahren


Das hochbelastbare (Karbon-) Faserverbundbauteil wird im Resin Transfer Molding Prozess (RTM) bei Eurocopter in Donauwörth gefertigt. Mit diesem Verfahren lassen sich Strukturbauteile bei vergleichsweise hohem Faservolumengehalt und guten Impact-Eigenschaften bei gleichzeitig geringem Gewicht produzieren.

Im betrachteten Fall kommt das Injektionsverfahren unter Einsatz der WICKERT WKP 2500 S - Composite- Presse zum Einsatz. Die WKP 2500 S - Composite-Presse basiert auf dem bewährten Baukastensystem der WICKERT Oberkolbenpressen. Da die Karbonteile auf keinen Fall auch nur einen Hauch von Ölnebel ausgesetzt sein dürfen, war die absolute Öl-Leckagefreiheit des hydraulischen Presssystems gefordert. Erreicht wurde dies durch die vollständige Einhausung von Pressbereich, sowie der kompletten Pressentechnik-Peripherie mit Hydraulikanlage und Elektrik. Die Presse mit einem Schließdruck von 2.500 kN besitzt eine jeweils festinstallierte obere und untere Form. Die Aufspannplatten messen 2.400 x 1.800 mm. Die Steuerung und Prozess-Visualisierung integriert den Injektor, die Heiz-/Kühlanlage und das Pressenshuttle. Letzteres übernimmt die vollautomatische Bestückung mit der aus einem Hochregallager zugeführten Mittelform, sowie den Rücktransport nach dem Prozess. Die Zykluszeit beträgt pro Flugzeugtüre ca. 6 h.

Für die Luftfahrt-Zulieferer-Industrie bauten wir eine Pressenzelle für L-Shapes auf. Diese L-Shapes dienen als Verstärkungen für den Airbus A 350 XWB Rumpf. Während die Flugzeugtüren aus hochbelastbaren (Karbon-) Faserverbundbauteilen im Resin Transfer Molding Prozess (RTM) im Injektionsverfahren gefertigt werden, werden die L-Shapes im Thermoformverfahren hergestellt. Mit 660 x 370 mm Aufspannfläche und einer Presskraft von 600 kN ist die Säulen- Unterkolbenpresse für die LShapes deutlich kleiner als die „Flugzeugtürpresse“. Auf der WKP 600 S werden verschiedene Matrix- Werkstoffe wie PPS oder PEEK mit Kohlenstofffasern zu L-Shapes geformt. Um das PEEK Material verarbeiten zu können, ist die Anlage mit einem Infrarot Vorheizofen ausgestattet, der die Carbon- Laminate bei exakter Temperaturführung auf bis zu 425 °C aufheizt und in der Presse auf 250°C abkühlt. Die geforderte Temperaturgenauigkeit im Infrarot Vorheizofen beträgt + 5 oC. Die Verstärkungswinkel folgen der Geometrie der Röhrenform des Rumpfes. Deshalb gibt es nur wenige identische Bauteile je Flugzeug. Insgesamt werden pro Airbus A 350 etwa 4.500 dieser Verstärkungen verbaut. Dies bedeutet, dass mehrere und vor allem schnelle Werkzeugwechsel zu erfolgen haben. Zwei Form-Vorheizöfen bereiten zeitgleich zum Pressvorgang zwei Werkzeugpaare auf die Verarbeitungstemperatur von 250 °C vor. Der Transfer des aufgeheizten Materials bis zum Schließen der Presse und des Druckaufbaus dauert weniger als 5 Sekunden. Eine hohe Hürde im Rahmen des Gesamtkonzepts war das für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrtindustrie erforderliche, sehr umfangreiche Datenerfassungsprogramm. Jedes Teil verlangt die detaillierte Dokumentation des Fertigungsprozesses einschließlich der Rückverfolgung bei allen Bedienerhandlungen. So wird z.B. jedes L-Shape nach der Fertigung direkt an der Presse gekennzeichnet. Ein Barcodedrucker erstellt ein Etikett, das auf dem jeweiligen Bauteil aufgeklebt wird und die teilespezifischen Prozessdaten dauerhaft direkt auf dem Bauteil verfügbar macht.