Pünktlich zur Paris Air Show ist den Ingenieuren des Fiber Patch Placement Spezialisten Cevotec eine echte Sensation gelungen: Der additive, automatisierte Aufbau eines Flugzeug-Fenstertrichters. Der Prototyp wird auf dem Paris Air Lab Areal und im ESA Pavillon zu sehen sein.
"Mit dem vollautomatischen, integralen Preforming eines so komplex geformten Teils wie einem Flugzeug-Fenstertrichter haben wir wirklich einen Meilenstein in der Fiber Patch Placement Technologie erreicht", kommentiert Thorsten Gröne, Geschäftsführer der Cevotec GmbH. Das ca. 40 x 50 x 15 cm große Bauteil war selbst für die Fiber Patch Placement Spezialisten eine Herausforderung. "Eine derart zweiachsig gekrümmte und ringförmig geschlossene Preform mit einer konstant radialen und in Umfangsrichtung aufgebauten Faserarchitektur lässt sich bislang mit keiner Fertigungsanlage integral herstellen", erklärt Felix Michl, CTO von Cevotec. Insbesondere der Umgang mit textilen Halbzeugen erweist sich als Hürde. Fiber Patch Placement bietet letztlich als einzige Technologie die Möglichkeit, dieses komplexe Faser-Halbzeug ohne Umformschritt direkt auf die finale Bauteilkontur abzulegen und damit Prozessschritte zu sparen und unerwünschte Drapiereffekte in der Herstellung zu vermeiden. „Durch den patchweisen Aufbau des Trichters wird die Wandstärke größtenteils konstant gehalten und das Material gleichförmig gut ausgenutzt. Der Tunnel ist damit um mehr als 50% leichter als ein klassisches Spritzgussbauteil. Das spart nicht nur Material, sondern auch Gewicht, welches besonders wichtig in der Luftfahrt ist..“
Die Produktion des komplexen Bauteils übernimmt das Fiber Patch Placement Produktionssystem SAMBA. Dieses setzt das Bauteil robotergestützt Stück für Stück aus gerichteten Faserpatches auf einem Formwerkzeug zusammen. "Kernelement hierbei ist der formadaptive Greifer, eine Cevotec-Eigenentwicklung, der sich passiv an die komplexe Form anpassen und die Patches exakt an der berechneten Stelle ablegen kann. Derzeit mit einer Legegeschwindigkeit von 1 Patch pro Sekunde," erklärt Michl. "Für die effiziente Laminatplanung und Anlagenprogrammierung ist die Software von entscheidender Bedeutung, ergänzt Dr. Neven Majic, Executive VP Software Technology von Cevotec. Die mächtigen Algorithmen der CAD-CAM Software ARTIST STUDIO von Cevotec berechnen die optimale Lage und Überlappung der Patches zueinander. Grundvoraussetzung für eine gleichmäßig hohe Laminatqualität.
Die Besucher der Paris Air Show haben am Montag, den 19. Juni, auf der Fläche des Paris Air Lab in der Concorde Hall (Stand S09) und am Dienstag, den 20. Juni im ESA Pavillon die Möglichkeit, den Protoytpen des Fenstertrichters in Augenschein zu nehmen. Ebenfalls ausgestellt wird ein Flugzeug-Druckdeckel. Dessen konkave und konvexe Oberfläche mit 90-Grad-Winkeln mit engen Radien konnte ebenfalls erfolgreich in der Fiber Patch Placement Methode additiv und ohne Umformschritt gelegt werden. "Die Fertigung mit flexiblen Patches erweitert effektiv das Spektrum der möglichen Leichtbauteile in der Luftfahrt“, bekräftigt Gröne.
"Mit dem vollautomatischen, integralen Preforming eines so komplex geformten Teils wie einem Flugzeug-Fenstertrichter haben wir wirklich einen Meilenstein in der Fiber Patch Placement Technologie erreicht", kommentiert Thorsten Gröne, Geschäftsführer der Cevotec GmbH. Das ca. 40 x 50 x 15 cm große Bauteil war selbst für die Fiber Patch Placement Spezialisten eine Herausforderung. "Eine derart zweiachsig gekrümmte und ringförmig geschlossene Preform mit einer konstant radialen und in Umfangsrichtung aufgebauten Faserarchitektur lässt sich bislang mit keiner Fertigungsanlage integral herstellen", erklärt Felix Michl, CTO von Cevotec. Insbesondere der Umgang mit textilen Halbzeugen erweist sich als Hürde. Fiber Patch Placement bietet letztlich als einzige Technologie die Möglichkeit, dieses komplexe Faser-Halbzeug ohne Umformschritt direkt auf die finale Bauteilkontur abzulegen und damit Prozessschritte zu sparen und unerwünschte Drapiereffekte in der Herstellung zu vermeiden. „Durch den patchweisen Aufbau des Trichters wird die Wandstärke größtenteils konstant gehalten und das Material gleichförmig gut ausgenutzt. Der Tunnel ist damit um mehr als 50% leichter als ein klassisches Spritzgussbauteil. Das spart nicht nur Material, sondern auch Gewicht, welches besonders wichtig in der Luftfahrt ist..“
Die Produktion des komplexen Bauteils übernimmt das Fiber Patch Placement Produktionssystem SAMBA. Dieses setzt das Bauteil robotergestützt Stück für Stück aus gerichteten Faserpatches auf einem Formwerkzeug zusammen. "Kernelement hierbei ist der formadaptive Greifer, eine Cevotec-Eigenentwicklung, der sich passiv an die komplexe Form anpassen und die Patches exakt an der berechneten Stelle ablegen kann. Derzeit mit einer Legegeschwindigkeit von 1 Patch pro Sekunde," erklärt Michl. "Für die effiziente Laminatplanung und Anlagenprogrammierung ist die Software von entscheidender Bedeutung, ergänzt Dr. Neven Majic, Executive VP Software Technology von Cevotec. Die mächtigen Algorithmen der CAD-CAM Software ARTIST STUDIO von Cevotec berechnen die optimale Lage und Überlappung der Patches zueinander. Grundvoraussetzung für eine gleichmäßig hohe Laminatqualität.
Die Besucher der Paris Air Show haben am Montag, den 19. Juni, auf der Fläche des Paris Air Lab in der Concorde Hall (Stand S09) und am Dienstag, den 20. Juni im ESA Pavillon die Möglichkeit, den Protoytpen des Fenstertrichters in Augenschein zu nehmen. Ebenfalls ausgestellt wird ein Flugzeug-Druckdeckel. Dessen konkave und konvexe Oberfläche mit 90-Grad-Winkeln mit engen Radien konnte ebenfalls erfolgreich in der Fiber Patch Placement Methode additiv und ohne Umformschritt gelegt werden. "Die Fertigung mit flexiblen Patches erweitert effektiv das Spektrum der möglichen Leichtbauteile in der Luftfahrt“, bekräftigt Gröne.
