RAPM mit PtFS vorantreiben: Composite-Fertigung beschleunigen

Dieser Blog ist ein Online-Seitenstück zum Mai-2020-Feature „Revolutionizing the composites cost paradigm, Part 2: Forming“, das das RApid high-Performance Manufacturing (RAPM)-Programm (ausgesprochen „wrap-em“) unter Leitung von The Boeing Co. (Chicago, Ill., USA) behandelt, den „Form“-Teil von DARPAs Tailorable Feedstock and Forming (TFF)-Programm zur Ermöglichung schneller, kostengünstiger und agiler Fertigung kleiner, komplex geformter Composite-Bauteile.

Alle drei Material- und Prozesspfade im RAPM-Programm – Harzinfusion, Duroplast-Prepreg und Thermoplast-Formen – umfassten Versuche mit einem Production to Functional Specification (PtFS)-pixelierten Heizkontroll- und Werkzeugsystem, geliefert von Surface Generation, angesiedelt bei Boeing R&T in St. Louis (siehe Tabelle unten).

Hinweis: PtFS ist seit Jahren kommerzialisiert. Dieser Blog befasst sich mit RAPMs Prozessentwicklung unter Verwendung des PtFS-Systems. Referenzen für diesen Blog umfassen:

• 2019 SAMPE (20.–23. Mai, Charlotte, N.C.) Technical Paper und Slide-Präsentation, „Development of Scalable Dynamic Control Architectures for Flexible Composites Manufacturing Work Cells“ von Steven M. Shewchuk¹, Ben Halford², Michael P. Matlack¹, Andrew Sharpe² und Pete Massey². ¹The Boeing Company, St. Louis, Mo., USA. ²Surface Generation Ltd. (Rutland, UK).
• 2020 SAMPE Technical Paper, „Compression Molding of Complex Thermoset Laminates“ von Travis R. Adams, Timothy J. Luchini, Jared B. Hughes, Steven M. Shewchuk, Adam Martinez und Gail Hahn, The Boeing Company.

PtFS-Systemkomponenten

Das PtFS-System ist modular und kann vollständig eigenständig oder mit Teilen bestehender Infrastruktur betrieben werden. Für Kompaktions-/Konsolidierungsdruck kann das System eine bestehende hydraulische Presse oder eine hydraulisch betätigte Werkzeugspannvorrichtung nutzen. Die Boeing St. Louis PtFS-Zelle ist mit letzterer ausgestattet, einer 150-Metrische-Tonnen Spannvorrichtung, entworfen von Surface Generation. Diese Formzelle nimmt ein Bauteilvolumen von 750 × 750 × 100 mm auf.

Die Boeing St. Louis PtFS-Zelle umfasst Positions- und Druckkontrolle. „Surface Generations Orchestrator-Software steuert die CF-OaO-RAPM PtFS-Arbeitszelle“, merkt Boeing Technical Fellow und RAPM-Programmmanagerin Gail Hahn an. „Jedes Werkzeug wird im System durch Verschiebungs- und Druckabstimmung kalibriert. Die Druckkalibrierung stimmt die Hydraulik auf die erwarteten Drücke ab, die das Werkzeug während der Verarbeitung erfährt. Werkzeugtrennung und Verschiebungskalibrierung legen die Öffnungs-/Schließposition des Werkzeugs sowie die langsamen/schnellen Schließbereiche fest, was die Werkzeugoberfläche bei manueller und automatischer Steuerung schützt.“ Positionsmessungen erfolgen mit vier String-Potentiometern, erklärt Boeing Composite-Werkstoffingenieur und RAPM-Forscher Steven Shewchuk. „Jeder befindet sich an einem Führungsstift der Spannvorrichtung, um Plattenposition zu messen und als Sicherheitsmethode zur Erkennung von Plattenversatz während des Betriebs zu dienen. Die Druckkontrolle erfolgt über einen einzelnen Inline-Druckwandler, der Rückführkontrolle an die Hydraulikpumpe der Spannvorrichtung liefert.“

Oberhalb und unterhalb der Spannvorrichtung befinden sich obere und untere Heizbasiseinheiten. Diese enthalten alle Heiz-/Kühlkomponenten und reagieren auf Ausgänge der Steuerschränke (drei Schränke pro Heizbasiseinheit im Boeing-Setup). Werkzeugflächen sind für jede Heizbasiseinheit ausgelegt und werden per Schienen- und Ladesystem installiert.

Jede Werkzeugfläche wird mittels Druckluft beheizt und gekühlt, die an die Unterseite jeder Werkzeugfläche geleitet und über einen Diffusor verteilt wird. Jedes Set passgenauer Metallwerkzeugflächen ist in 180 individuell steuerbare Heizkanäle unterteilt – 90 für die obere und 90 für die untere Werkzeugfläche. Die Heizkanäle sind in einem Gitter mit 10,0 cm Abstand über jede Werkzeugfläche verteilt. Jeder Kanal verfügt über eine Heizung, eine zweistufige Druckluftquelle und zwei Rückführ-Thermoelemente, die federbelastet sind, um intimen Kontakt mit der Rückseite der Werkzeugfläche zu gewährleisten. Das Heizen der RAPM-Werkzeugflächen nutzte 1 Kubikfuß pro Minute Druckluft pro Heizkanal, während das Kühlen 3 Kubikfuß pro Minute verwendete.

Werkzeugflächen

Werkzeugflächen in RAPM wurden aus Werkzeugstahl auf eine Dicke von ≈3 mm bearbeitet. Die untere Werkzeugfläche für TS-RAPM-001-201 ist oben links in der obigen Abbildung gezeigt. Die Oberseite der Werkzeugfläche sieht aus wie ein Standard-Stampformwerkzeug, aber die Unterseite offenbart die Heizkanäle.

Werkzeugflächen akzeptabler Geometrien können gegen andere Werkzeugflächen ausgetauscht werden, die für dieselbe Heizbasis ausgelegt sind. Das Werkzeug benötigt dieselben Heizkanalabmessungen, approximative Thermoelementplatzierung und eine Tiefe, die in den Federweg der federbelasteten Thermoelemente fällt.

Das Schienenladesystem zum Wechseln einer Werkzeugfläche richtet alle 180 federbelasteten Rückführ-Thermoelemente in Hülsen auf der Rückseite der Werkzeugfläche aus. Stifte richten die Werkzeugfläche aus und ermöglichen das Laden ohne präzise Gabelstaplersteuerung. Der Werkzeugwechsel kann in 2–4 Stunden mit zwei Bedienern abgeschlossen werden, einschließlich Demontage und Remontage der Werkzeugfläche in ihren Bilderrahmen.

Soviel Material wie möglich wird wegbearbeitet, um die thermische Masse zu reduzieren und Heiz- und Kühlraten zu verbessern. Aus diesem Grund erforderte jede in RAPM verwendete Werkzeugfläche eine strukturelle Finite-Elemente-Analyse (FEA), um zu bestimmen, ob die Werkzeugfläche die Verarbeitungstemperatur und -druck überstehen kann. Die Werkzeugflächen wurden mittels linearer und nicht-linearer FEA sowie stationärer und transitorischer computergestützter Strömungsdynamik (CFD) thermischer Analyse optimiert. Letztere half, uniforme Werkzeugbeheizung sicherzustellen. Sowohl Werkzeugdicke als auch Luftdiffusoren in jedem Heizkanal wurden modifiziert, um Temperatureinheitlichkeit zu verbessern. Ein iterativer Schleifenprozess zwischen FEA und CFD ermöglichte die Anpassung der Geometrie, um die gewünschte Werkzeugflächentemperatur beizubehalten und gleichzeitig die erforderlichen Sicherheitsfaktoren für die Werkzeugflächenunterstützung zu erfüllen.

Heizzonen und Temperaturkontrolle

Heizkanäle werden typischerweise in Zonen gruppiert, wobei die Anzahl der Heizkanäle pro Zone pro Bauteil festgelegt wird. Jede Zone hat ein zugehöriges Heizprofil und Toleranzen können innerhalb und zwischen Zonen nach Bedarf gesetzt werden. Dies erlaubt allen Heizungen in jeder Zone, ihrem vorgeschriebenen Heizprofil folgend zu heizen, zu kühlen oder Temperatur zu halten, indem Heizleistungsniveaus und Druckluftdurchflussraten dynamisch variiert werden.

Obwohl die PtFS-Gerätesteuerungssoftware sowohl analoge als auch digitale Heizstrategien bietet, die auf verschiedene Heizszenarien angepasst werden können, nutzt die RAPM-Zelle analoge Steuerung. Dies erfordert Auto-Tuning des Systems, um Heizleistungsniveaus bei Zieltemperaturen zu bestimmen. Leistungsniveaus für jede Heizung werden so eingestellt, dass Über- oder Unterschießen während Heiz-/Kühlrampen verhindert und Temperatursollwerte gehalten werden. Das Auto-Tuning bestimmt automatisch Konstantwerte für eine modifizierte Proportional-Integral-Derivativ-Steuerungsmethode für jeden Heizkanal bei jeder spezifizierten Temperatur. Nach Abschluss des Auto-Tunings können Heizprofile für jede Zone geschrieben werden. Alle thermischen Profile wurden verifiziert, um sicherzustellen, dass das Composite-Bauteil Temperaturen innerhalb von ±5,5 °C (±10 °F) des gewünschten Sollwerts ausgesetzt war.

Die Boeing PtFS-Zelle erreicht maximal 440 °C. Anfangs, als Boeing mehrere Hochtemperaturzyklen pro Tag verarbeitete, bestand die Sorge, dass bestimmte Komponenten aufgrund mangelnder Kühlung zwischen den Verarbeitungszyklen beschädigt werden könnten. Das Kühlsystem wurde jedoch im Sep.–Okt. 2019 aufgerüstet, einschließlich zusätzlicher Lüfterkapazität für Wärmeabfuhr. Mit dieser verbesserten Kühlung kann die Zelle kontinuierlich bei 440 °C verarbeiten.

Durch Verwendung eines großen Volumens an Umgebungsluft-Druckluft als Kühlmethode war das Werkzeugflächenabkühlen nahe dem oberen Ende des Temperaturbereichs schnell, verlangsamte sich jedoch signifikant, als es 60 °C (140 °F) erreichte. Beim Aufheizen auf Thermoplasttemperaturen (>350 °C) stieg die Werkzeugflächentemperatur mit einer durchschnittlichen Rate von 41 °C/min (74 °F/min). Beim Abkühlen desselben Laufs betrug die Spitzen-Durchschnittskühlrate 36 °C/min (65 °F/min). Die Verwendung von Druckluft zum Kühlen bot eine kontinuierlichere Abkühlrampe und kombiniert mit aktivem Thermomanagement (d. h. Heizen bei Bedarf) blieb die Temperatur während des Abkühlens ziemlich linear.

Isothermes Duroplast-Prepreg-Prägen

Die ersten Bauteilversuche mit der PtFS-Arbeitszelle betrafen TS-RAPM-001 Perlen-Zugangspaneele aus Duroplast-Prepreg-Pressformen (Prägen). Das Werkzeug für dieses Bauteil belegt 112 der 180 Kanäle in der RAPM PtFS-Arbeitszelle. Dies umfasst 56 Kanäle auf der oberen und 56 auf der unteren Werkzeugfläche. Das tatsächliche Bauteil deckt jedoch nicht die Gesamtheit dieses Werkzeugs ab – sondern nur 30 dieser 56 Kanäle für jede Werkzeugfläche, ober und unter. Die folgende Abbildung zeigt die Platzierung der 78 Thermoelemente (TCs), die für RAPM-001-Bauteile verwendet wurden – 39 für die obere und 39 für die untere Fläche mit identischer Platzierung für beide. Die Anzahl der TCs umfasst eines pro Zelle (Heizkanal) plus zusätzliche TCs in heißen und kalten Regionen, die in der CFD-Thermalanalyse identifiziert wurden.

Das leere Werkzeug wurde auf Temperatureinheitlichkeit getestet und der Test nach Einbetten von Thermoelementen in die Mitte eines 16-lagigen Carbonfaser-Gewebe/Epoxid-Laminats wiederholt. Sobald Composite-Material hinzugefügt wird, wird die Werkzeugflächentemperaturverteilung enger, da das Composite als Wärmeübertragungspfad fungiert. Auch die Temperatureinheitlichkeit innerhalb des Composite-Laminats war enger als die Werkzeugflächenwerte. Das einzelne TC in Lauf 1 (siehe Abbildungen unten, oben im Diagramm rechts), das über dem gewünschten Temperaturbereich oszillierte, befand sich nahe dem Bauteilrand und wird auf Temperaturschwankungen benachbarter Zellen außerhalb der Bauteiltrimmkante zurückgeführt.

Isothermes Pressformen des Prozesses hielt das Werkzeug bei 176,7 °C (350 °F) innerhalb der ±5,5 °C (±10 °F) Toleranz. Für TS-RAPM-001 wurde folgende Sequenz befolgt:

• System heizt auf 187,7 °C in ca. 8 Minuten
• Composite-Rohling in heißes Werkzeug geladen
• Werkzeug geschlossen um 12:09 (Beispiel)
• 30 Minuten Werkzeugverweilzeit zur Gelierung des Composites
• Erster Druckstufe: initiale rasche Erwärmung des Rohlings bei Minimierung von Harzausschwitzung
• Zweite Druckstufe: Anstieg auf 300 psi zur Gewährleistung guter Konsolidierung und Verhinderung von Lunkerwachstum
• Entnahme des „grünen“ Composites aus heißem Werkzeug zur Nachhärtung

Dieser Prozess erreichte hochwertige Bauteile und demonstrierte kürzere Zykluszeiten als aktuelle Composite-Prozesse. Eine höhere Prozesstemperatur könnte das Composite noch schneller gelieren, könnte aber auch Materialdegradation und Exotherm-Risiko verursachen. Dies war ein Bedenken, da PtFS-Werkzeuge keine traditionelle große thermische Masse zur Absorption der Exothermie nutzen, sondern auf aktives Kühlen der Rückseite von Werkzeugen mit niedriger thermischer Masse zur Dissipation der Exothermie setzen.

Die PtFS-Zelle wurde auch zur Herstellung von TS-RAPM-012 „Wave“-Challenge-Bauteilen genutzt. Basierend auf vorherigen Entwicklungsversuchen wurde bestimmt, diese Bauteile mit einem 30-minütigen isothermen Zyklus bei 177 °C gefolgt von 2-stündiger Nachhärtung bei gleicher Temperatur zu härten. Unterschiede zu früheren Versuchen umfassten jedoch eine aggressivere Geometrie und einen quasi-isotropen Lagenaufbau mit CYCOM 5320-1 Epoxid – Standard für Out-of-Autoclave-Luftfahrtbauteile – kombiniert mit 8-Harness-Satin- und UD-Carbonfaserschichten sowie einer äußeren Lage Style 108 Gewebeglas auf einer Seite. Der RAPM PtFS-Controller wurde programmiert, minimalen Druck auf das Laminat auszuüben, bis eine angemessene Viskosität erreicht war. Nach diesem initialen Schritt wurde Enddruck appliziert, um die Aushärtung abzuschließen. Ein Versuch wurde in einem Ofen nachgehärtet, die restlichen in der PtFS-Spannvorrichtung, um Zeit zwischen Versuchen zu reduzieren. Mehrere hochwertige Bauteile wurden produziert.

Dynamische Temperaturzyklen für Harzinfusion

Harzinfusions-Bauteilversuche mit der PtFS-Arbeitszelle begannen mit dem RI-RAPM-003 gekrümmten C-Kanal-Bauteil. Drei verschiedene Epoxidharzsysteme wurden initial erprobt:

• Solvay CYCOM 823, infundiert bei 80 °C und dann auf 125 °C Aufheizen zum Halten
• Huntsman FAF2 (Schnellhärtendes System) infundiert bei 100 °C mit 150 °C Haltephase
• Applied Poleramic (inzwischen von Kaneka übernommen) API DD3-84 (ebenfalls schnellhärtend) infundiert bei 60 °C mit Haltephase von 160 °C.

Das Noncrimp-Gewebe-Preform wurde infundiert, mit 2 °C/min auf die spezifizierte Haltephase aufgeheizt und dann 60 Minuten gehalten bevor gekühlt wurde. Bei den Schnellhärtungsharzen applizierte PtFS während der exothermen Reaktion automatisch aktives Kühlen an spezifischen Werkzeugbereichen, um spezifizierte Bauteiltemperaturen zu halten.

Die PtFS-Ausrüstung konnte auch die Positionssteuerung bereitstellen, um eine Gap-Infusionsmethode für die RI-RAPM-003-Bauteile zu unterstützen. Bei dieser Methode wurde das Werkzeug auf eine initiale Höhe der Vakuumdichtung geschlossen, sodass das Werkzeug während der Infusion 1,3 mm offen blieb. Nach Abschluss der Infusion wurde das Werkzeug die verbleibende Distanz geschlossen, um das Harz in Z-Richtung in das Preform zu treiben. Bauteile wurden erfolgreich mit diesem Prozess hergestellt.

Dynamische Temperaturkontrolle für Thermoplast-Stampformen

Die PtFS-Ausrüstung wurde auch zur Herstellung des RAPM-003 gekrümmten C-Kanals in Thermoplast-Composites genutzt. Speziell wurde sie verwendet, um ein komplexes Preform, das entlang der Bauteillänge von 32 auf 24 Lagen abfiel, in einen flachen Rohling mit verjüngtem Querschnitt zu konsolidieren. Die konsolidierten Rohlinge wurden dann an ATC Manufacturing (Post Falls, Idaho, USA) geschickt, die das finale Bauteil mit vertikalen Flanschen prägte.

Das für den TP-RAPM-003 gekrümmten C-Kanal konsolidierte Material war ein Carbonfaser-2×2-Köper-Gewebe, pulverbeschichtet mit Polyetheretherketon (PEEK). Die PtFS-Arbeitszelle wurde genutzt, um eine AZ31-Magnesiumblase über die Thermoplast-Aufladung superplastisch zu formen, Blase und Aufladung auf eine PEEK-Prozesstemperatur von 400 °C in ca. 55 Minuten zu erhitzen.

Bei dieser Formtemperatur wurde Argongas auf die Blase gegeben, das Konsolidierungsdruck auf das Thermoplast-Composite-Material ausübte. Die Zelle kühlte dann Blase und Aufladung in 30 Minuten unter die PEEK-Kristallisationstemperatur ab, für eine Gesamtzykluszeit von 3 Stunden.

Folie 11 oben zeigt den Fortschritt des applizierten Drucks während des superplastischen Formens der Blase und Konsolidierung des Thermoplasts – ansteigend von 20 psi auf 140 psi nachdem die Blase die superplastische Formtemperatur erreicht hatte, welche durch das Abkühlen gehalten wurde. Preforms wurden erfolgreich konsolidiert und an ATC Manufacturing gesendet, wo Bauteile für diese extrem anspruchsvolle Geometrie geprägt wurden.

Die PtFS-Zelle wurde auch für einstufiges Rohling-zu-Bauteil-Stampformen von TP-RAPM-017 Paneelen verwendet, hergestellt aus einem balancierten und symmetrischen Lagenaufbau aus unidirektionaler (UD) Carbonfaser/Polyetherketonketon (PEKK) Band in einer Studie, wie verschiedene Optionen und Bauteilmerkmale das Blasenformen beeinflussen. Die TP-RAPM-017 Paneele maßen 40,6 × 40,6 cm mit einer sanften Kontur von 1,3 cm Höhe. Drei verschiedene Bauteilgeometrien wurden bewertet – flach (kein Lagenabfall), einseitiger Lagenabfall und Bilderrahmen – mit 32 Lagen in dicken Regionen, 16 Lagen in dünnen Regionen und einem 20:1 Lagenabfallverhältnis dazwischen. Die Bauteilzykluszeit betrug 1,5 Stunden für alle Geometrien.

Die Werkzeugflächen wurden aus Invar 42 bearbeitet, um die thermische Ausdehnung des UD-Thermoplast-Composite-Bands optimal anzupassen. UD-Band-Ply-Kits wurden geschnitten und kollatiert, ultraschallverschweißt und in das Aushärtewerkzeug gelegt, wo sie auf 385 ± 15 °C erhitzt wurden. Verschiedene Druckzyklen wurden getestet, und das Bauteil wurde dann unter 220 °C abgekühlt, woraufhin der Druck abgelassen und das Bauteil entformt wurde.

Ein Beispiel für einen Druckzyklus für Geometrie 1 war 20 psi bei Raumtemperatur, Anstieg auf 140 psi nachdem das nachlaufende Thermoelement die Schmelztemperatur von 310 °C erreicht hatte, und dann Abkühlung bei 10 °C/Minute unter Druck, bis das Bauteil-Thermoelement unter 220 °C maß. Initiale Drücke von 20, 30, 50 und 70 psi wurden erprobt. Druckrampen wurden auch von 10 psi pro Minute bis 10 psi pro 15 Sekunden variiert, bis zum Maximaldruck von 140 psi.

Ein bemerkenswertes Ergebnis war, dass alle Paneele schlechte C-Scan-Ergebnisse dort zeigten, wo die Lagen ultraschall-angepunktet waren. Daher sollten solche Anpunktungen für beste Ergebnisse außerhalb der Bauteil-Netto-Trimmkante platziert werden. Akzeptable Bauteile wurden produziert, aber einige zeigten schlechte Konsolidierung an den Lagenkanten. Dies wurde durch Erhöhung des initialen Kompaktionsdrucks auf 30 psi vor dem Aufheizen behoben. Allerdings verursachte dieser Druckanstieg eine gewisse Oberflächenrauheit/matte Oberfläche auf der Blasenseite des Bauteils. Auch zeigten einige Geometrie-2-Paneele, die mit 50 und 70 psi initialem Kompaktionsdruck gefertigt wurden, Falten in der Bauteilmitte. Man vermutete, dass diese höheren Drücke die Lagen daran hinderten, während der Verarbeitung aneinander vorbeizugleiten, wodurch die Falte im Bauteil eingeschlossen wurde.

Eine weitere Variation war der Austausch von Argongas durch günstigeres Stickstoffgas für die Blasenbeaufschlagung, was jedoch die Bauteilqualität verschlechterte, einschließlich Oberflächenrauheit/matte Oberfläche, die höhere Dämpfungswerte in C-Scan-Ergebnissen verursachte, obwohl in Querschliffen keine Porosität gefunden wurde.

Vor- und Nachteile von PtFS in RAPM

Die PtFS-Arbeitszelle demonstrierte schnelles Aufheizen (<10 Minuten für Epoxidhärtung bei ≈180 °C). In Kombination mit automatisierten Werkzeugwechseln könnte dies schnelle Bauteilwechsel ermöglichen und die Kosten von Composite-Bauteilen für kurze Fertigungsläufe reduzieren. PtFS eignet sich auch gut für Hochtemperatur-Dynamikläufe (im Gegensatz zu isothermen Bauteilzyklen).

Die Fähigkeit der Boeing St. Louis PtFS-Zelle wurde während des RAPM-Programms signifikant gesteigert, dank verbesserter Software-Upgrades für bessere thermische Einheitlichkeit und Spannvorrichtungskontrolle, verbesserter Kühlfähigkeit und Thermoelementkontrolle sowie eines automatisierten Pressclave-Druckkontrollsystems. Weitere Fähigkeitssteigerungen könnten durch Nutzung der riesigen Datenmenge möglich sein, die das System jede Sekunde generiert und aufzeichnet, einschließlich jedes Heizkanal-Sollwerts, Heizleistungsniveaus, Druckluftniveaus etc. Die Anwendung von Machine Learning auf diese Daten könnte Bauteilqualitäts- und Prozessverbesserungen generieren. Weitere Software-Erweiterungen könnten auch erlauben, dass diese Daten Verarbeitungsanomalien wie übermäßigen Energiebedarf und geringe Reaktionsfähigkeit spezifischer Werkzeugstandorte identifizieren.

„PtFS bietet eine große Anpassbarkeit, wie der Name impliziert: Production to Functional Specification“, sagt Hahn, „aber diese Anpassbarkeit kann Zeitinvestition erfordern, um das System für eine neue Werkzeug-/Bauteilkonfiguration zu etablieren und ‹abzustimmen›. Die meisten bearbeiteten Metallwerkzeugflächendesigns für RAPM wurden von Surface Generation im UK produziert. Boeing und Surface Generation haben jedoch einen US-Werkzeugdesigner und einen US-Werkzeughersteller ‹trainiert›, um zu demonstrieren, dass Werkzeugflächendesign in den USA von anderen Quellen als Surface Generation durchgeführt werden kann. Jene Werkzeugfläche, CMD-TP-RAPM-008-503, wurde erfolgreich zur Herstellung von TP-RAPM-008-203 Kurzfaser-Zugangspaneelen eingesetzt.“

„Während irgendeine Form der Temperaturkontrolle im Werkzeug und/oder Bauteil bei allen Composite-Bauteilformungen hilft“, erklärt Hahn, „ist das, was tatsächlich erforderlich ist, die Kontrolle der Temperatur an kritischen Bereichen und Zeiten, und dies variiert pro Bauteil und Prozess. Daher ist das Verständnis der tatsächlich erforderlichen Temperaturkontrolle zur Formung eines gegebenen Bauteils entscheidend. Die 180 Zonen in PtFS sind hilfreich, aber auch teuer, da jede einen bearbeiteten Kanal im Werkzeug verlangt. Wenn das Bauteil nur eine äußere und innere Zone oder eine spezifische Zone entlang einer Auslöser-Geometrie benötigt, dann könnte eine andere Lösung kostengünstiger sein. Dies eröffnet jedoch die Debatte, was der beste Ansatz ist, um eine Composite-Bauteilfertigungszelle zu entwickeln, die flexibel über mehrere Prozesstypen und Bauteile hinweg ist.“

Boeing und DARPA werden dieser Debatte weiterhin Informationen hinzufügen, während sie das RAPM-Programm 2020 abschließen und weitere Ergebnisse veröffentlichen.