Erstes Toray LM-PAEK-Laminat für das Clean Sky MECATESTERS-Projekt

QUELLE | KVE Composites Group

Das erste Laminat aus LM-PAEK unidirektionalem (UD) Tape von Toray Advanced Composites (Morgan Hill, Kalifornien, USA) für das MECATESTERS Clean Sky 2-Projekt wurde im ThermoPlastic Composites Research Center (TPRC, Enschede, Niederlande) im Autoklaven verarbeitet. . Dies ist das erste von vielen Laminaten, die im Rahmen dieses 30-monatigen Projekts (JTI-CS2-2018-CFP08-LPA-02-25) im Rahmen der Clean Sky 2 Large Passenger Aircraft Initiative hergestellt, geschweißt und getestet werden. MECATESTERS hat sich zum Ziel gesetzt, das Induktionsschweißen und das Konduktionsschweißen von thermoplastischen Verbundlaminaten aus UD-Band für industrielle Flugzeuganwendungen zu validieren.

Die im April 2019 gegründete KVE Composites Group (Den Haag, Niederlande) und Rescoll (Pessac, Frankreich) arbeiten mit dem MECATESTERS-Projektleiter GKN Fokker (Hoogeveen, Niederlande) zusammen, um ein besseres Verständnis des mikromechanischen Verhaltens der geschweißte Schnittstellen für Laminate auf UD-Bandbasis, ein Verständnis, das derzeit auf Laminate auf Carbongewebebasis beschränkt ist. Themen wie Alterung, Heilung, Verarbeitungsparameter und Haltbarkeit müssen genauer untersucht werden, um einen kohärenten Ansatz zu entwickeln. Dies ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einer weit verbreiteten Verwendung solcher Technologien in der Luft- und Raumfahrt.

Dieses Projekt untersucht viele Aspekte des thermoplastischen Fügens unter Verwendung der in Clean Sky 2 identifizierten zwei vielversprechendsten und ausgereiftesten thermoplastischen Schweißverfahren für kohlenstofffaserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrt:Induktionsschweißen und Leitungsschweißen.

Das Induktionsschweißen war ein Pionier und wird von der KVE Composites Group für das kontinuierliche Schweißen von Luft- und Raumfahrtstrukturen weiterentwickelt. Es wird kommerziell von GKN Fokker für die Produktion von Gulfstream G650 und Dassault 6X Seiten- und Höhenrudern und von Aviacomp zum Schweißen von Tankdeckeln für den Airbus A220 verwendet.

Konduktionsschweißen wurde von GKN Fokker im Rahmen des TAPAS-2-Projekts für Punktschweißanwendungen entwickelt. Das Hauptziel besteht darin, diese beiden Schweißverfahren für typische thermoplastische Rumpfbauteile auf Basis von UD-Carbonfaser/LM-PAEK-Bändern zu evaluieren und zu validieren und ein umfassendes Verständnis ihres mikromechanischen Verhaltens zu entwickeln.

(Siehe „Schweißen von thermoplastischen Verbundwerkstoffen“ und „Neue Horizonte beim Schweißen thermoplastischer Verbundwerkstoffe“.)

Um dieses Ziel zu erreichen, wurden vier Hauptziele festgelegt, die das Gesamtprojekt MECATESTERS realistisch und innerhalb des vorgeschlagenen 30-Monats-Zeitrahmens umsetzbar machen:

• Bewerten Sie den Einfluss der Oberflächenbedingungen auf die geschweißte Schnittstelle
  Eine detaillierte Untersuchung verschiedener Oberflächentypen liefert klare Richtlinien für Produktion und Pflege in Bezug auf den Oberflächenzustand.

• Untersuchen Sie die Auswirkungen der Alterung auf die Haltbarkeit von UD-Kohlefaser-/LM-PAEK-Teilen
  Die Bewertung der Alterung der Haltbarkeit von UD-Kohlefaser-/LM-PAEK-Teilen wird wertvolle Informationen liefern, um empfohlene Wartungsintervalle, technische Toleranzen und Lebensdauer festzulegen.

• Prozessfenstervergleich für Schweißverfahren durchführen
  Zwei Schweißverfahren werden ausgewählt und weiter untersucht, um eine industrietaugliche, leistungsstarke und qualitativ hochwertige Lösung für das thermoplastische Schweißen von UD-Carbonfaser/LM-PAEK-Teilen bereitzustellen.

• Führen Sie mechanische Tests durch, um die Leistung der Schweißverbindung zu validieren
  Das Projekt MECATESTERS wird eine detaillierte Analyse des mikrostrukturellen Verhaltens von geschweißten thermoplastischen Baugruppen liefern, um die optimalste Fügetechnologie auszuwählen und anzuwenden.

Für weitere Informationen folgen Sie KVE Composites
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und Rescoll auf LinkedIn:

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