9T Labs & Arkema starten kosteneffizientes Fertigungsverfahren für komplexe Luftfahrt-Composite-Bauteile

9T Labs (Zürich, Schweiz), ein Systemanbieter für digitale Composite-Produktion, und High-Performance-Polymer-Lieferant Arkema (King of Prussia, Pa., USA) gaben am 2. Mai bekannt, dass sie kürzlich eine Partnerschaft eingingen, um kosteneffiziente Serienfertigung struktureller Composite-Bauteile mit komplexer interner Faserorientierung zu ermöglichen. Laut T Labs umfasst der Ansatz eine Kombination aus Carbonfaser-Composite-Materialien basierend auf Arkemas High-Performance Kepstan 7000 PEKK Thermoplast-Polymer und 9T Labs kürzlich eingeführter Red Series Additive-Fertigungslösung.

Im Gegensatz zur hohen Nutzung faserverstärkter Composites in primären Rumpf- und Flügelanwendungen bei neuen Flugzeugen wie Airbus A350 und Boeing 787, setzt die Luftfahrtindustrie bei kleineren und dicken internen Unterstrukturen wie Verbindungslaschen, Scharnieren und Stützen weiterhin stark auf Metallbauteile, so 9T Labs.

Das Unternehmen gibt an, dass Faserverbundwerkstoffe eine günstige Alternative für die verwendeten Metallwerkstoffe darstellen, da sie signifikant leichtere Bauteilkonstruktionen und Near-Net-Shape-Fertigung ermöglichen, aber dass konventionelle Composite-Fertigungstechnologien die geometrische Komplexität und Wirtschaftlichkeit nicht bieten, die erforderlich sind, um sie zu einem tragfähigen Konkurrenten für Metallsubstitution in diesen kleinen Luftfahrtbauteilen zu machen.

Um die Technologie zu beweisen, fertigten 9T Labs und Arkema kürzlich einen Hubschrauber-Türscharnier, um das Potenzial der Material-/Prozesskombination für Metallsubstitution in Luftfahrtbauteilen zu demonstrieren. Mittels 9T Labs fibrify Software, einer integrierten Finite-Elemente-Analyse (FEA)-Lösung, wurde ein optimierter Faserlagenaufbau mit echter 3D-interner Faserorientierung generiert und anschließend mittels 9T Labs proprietärer Additive Fusion Technology (AFT) gefertigt. Als Ergebnis, so 9T Labs, wurde das Gewicht des optimierten Faserverbundbauteils um mehr als 80 % gegenüber dem Metallbauteil reduziert. Darüber hinaus ergaben Kosten-pro-Bauteil-Berechnungen eine 22 %ige Kostensenkung für eine Serie von 1.000 Bauteilen, so 9T Labs, was die wirtschaftliche Tragfähigkeit der Red Series-Lösung für die Serienfertigung demonstriert.

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