Thin plies sind Schichten aus Carbonfasern, die deutlich dünner sind als die bisher dünnsten im Flugzeugbau eingesetzten Lagen, sogenannte Low grade Schichten. Low grade Material ist bis zu 0,125 mm dünn, während Thin plie Schichten bis zu 0,02 mm dünn sein können. Es kann sich entweder um reine Carbonfasergelege handeln, oder um bereits mit Harz vorimprägnierte Carbonfaserschichten, sogenanntes Prepreg. Im Rahmen des Forschungsprojekts soll die Nutzung von Thin plies für die zukünftige Produktion energieeffizienter, leichter und nachhaltiger Flugzeuge erforscht werden. Da sie großes Potential für die Reduzierung des Strukturgewichts bieten und damit helfen können Kraftstoff zu sparen.
Ziel des Forschungsprojektes ist das Schlagen einer Brücke von der grundlagenorientierten Forschung hin zur industriellen Anwendung. Dazu wird beispielsweise mit B3.1 gemeinsam am Design des Flügels bzw. des Absaugpanels gearbeitet. Ansonsten wird insbesondere die roboterbasierte, automatisierte Ablage von Thin ply prepreg auf vertikalen Werkzeugen untersucht. Dabei wird versucht über eine Reihe von Fertigungsparametern wie Druck, Temperatur, die verwendeten Hilfsstoffe oder roboterseitige Machinenparameter die Ablagequalität zu verbessern.
Zur Ermittlung der Fertigungsparameter wird in 2 Schritten vorgegangen. Im ersten Schritt wird eine Reihe von Parametern im Rahmen eines Vorversuchs ermittelt. Bei diesem Vorversuch werden erste Werte für Druck, Temperatur und die Fertigungsrandbedingungen ermittelt. Im zweiten Schritt geht es darum die ermittelten Werte für die Faserablage eines Demonstratorbauteils zu nutzen. Als Demonstrator wird ein Abschnitt aus der Flügelunterschale mit einem Wartungsloch, einem sogenannten Mannloch, gewählt.
Prof. Dr. Martin Wiedemann
Institut für Funktionsleichtbau und Adaptronik
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Dr. Jan Stüve
Institut für Funktionsleichtbau und Adaptronik
Abteilung Verbundprozesstechnologien
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Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik
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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
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