9T Labs, Arkema präsentieren neuen Fertigungsansatz für kleine Luft- und Raumfahrtteile

9T Labs (Zürich, Schweiz), ein Systemanbieter für die digitale Composite-Produktion, und der Hochleistungspolymerlieferant Arkema (König von Preußen, Pennsylvania, USA) gaben am 2. Verbundteile mit komplexer innerer Faserorientierung. Laut 9T Labs umfasst der Ansatz eine Kombination aus Kohlefaser-Verbundwerkstoffen auf Basis des hochleistungsfähigen thermoplastischen Polymers Kepstan 7000 PEKK von Arkema und der kürzlich eingeführten additiven Fertigungslösung der Red Series von 9T Labs.

Im Gegensatz zum hohen Einsatz von Faserverbundwerkstoffen in Primärrumpf- und Flügelanwendungen bei neuen Flugzeugen wie dem Airbus A350 und der Boeing 787 setzt die Luft- und Raumfahrtindustrie noch immer stark auf Metallteile für kleinere und dicke innere Unterkonstruktionen wie Verbindungsbügel, Scharniere und Stützen , sagt 9T Labs.

Faserverbundwerkstoffe seien eine günstige Alternative zu den eingesetzten Metallwerkstoffen, die deutlich leichtere Bauteilkonstruktionen und eine endkonturnahe Fertigung ermöglichen, so das Unternehmen, konventionelle Fertigungstechnologien für Verbundwerkstoffe bieten jedoch nicht die erforderliche geometrische Komplexität und Wirtschaftlichkeit, um sie als ein tragfähiger Anwärter für die Metallsubstitution in diesen kleinen Luft- und Raumfahrtteilen.

Um die Technologie zu beweisen, haben 9T Labs und Arkema kürzlich ein Helikopter-Türscharnier hergestellt, um das Potenzial der Material-Prozess-Kombination für die Metallsubstitution in Luft- und Raumfahrtteilen zu demonstrieren. Mit der Fibrify-Software von 9T Labs, einer integrierten Finite-Elemente-Analyse (FEA)-Lösung, wurde ein optimiertes Faserlayup mit einer echten 3D-Innenfaserorientierung generiert und anschließend mit der proprietären Additive Fusion Technology (AFT) von 9T Labs hergestellt. Als Ergebnis konnte das Gewicht des optimierten Faserverbundbauteils laut 9T Labs im Vergleich zum Metallbauteil um mehr als 80 % reduziert werden. Darüber hinaus ergaben Kosten-pro-Teil-Berechnungen eine Kostensenkung von 22 % für eine Serie von 1.000 Teilen, so 9T Labs, was die Wirtschaftlichkeit der Red Series-Lösung für die Serienproduktion belegt.

9T Labs sagt, dass die Red Series ab sofort bestellbar ist.