Solvay stellt CYCOM EP2750 vor: Fortschrittliches Epoxid-Prepreg für schnelles Pressformen von Aerostrukturen

Solvay Composite Materials (Alpharetta, Ga., USA) gab am 24. Februar bekannt, dass es CYCOM EP2750 lanciert hat, ein neues, hochdrapierbares Epoxid-Prepreg, speziell entwickelt für das Pressformen von hochqualitativen, hochfrequenten, kosteneffektiven primären und sekundären Aerostrukturen. Das Harz kann via Pressformen, Pressformen mit freistehendem Nachhärten oder Autoklavenhärtung verarbeitet werden und bietet Taktraten von nur 15 Minuten.

Solvay-Vertreter sagen, die Entwicklung von CYCOM EP2750 wurde durch die Nachfrage nach einem Epoxid-Prepreg angeregt, das Fertigern ermöglicht, hochfrequente, zuverlässige, kosteneffektive Teilefertigung in Luftfahrtqualität zu liefern. Ziel des Prepregs ist es, die Herstellung von Composite-Teilen zu ermöglichen, die kosten- und leistungsmäßig mit gefrästem Aluminium wettbewerbsfähig sind.

Solvay verweist auf zwei Luftfahrtmarkttrends, die erheblich von CYCOM EP2750 profitieren dürften. Erstens wird erwartet, dass Ein-Gang-Nachfolger für Boeing 737 und Airbus A320 jeweils bei oder nahe 100 Einheiten pro Monat gefertigt werden. Zweitens ist der aufstrebende Urban-Air-Mobility (UAM) Markt, bestehend aus kleinen, Punkt-zu-Punkt, bemannten und unbemannten Flugzeugen. Diese werden wahrscheinlich mit Raten von 3.000-5.000 Einheiten pro Jahr gefertigt und benötigen, wie größere Verkehrsflugzeuge, Materialien und Prozesse, die für Luftfahrtanwendungen qualifiziert sind.

Für Verkehrsflugzeuge zielt CYCOM EP2750 auf Zugangsplatten, Blocker-Türen, Winkel und Clips ab. Für UAM- und UAV-Anwendungen zielt das Prepreg auf Rumpfschotten, Rippen, Rumpfsektionen, Winkel und Clips ab.

Solvay-Vertreter erwarten, dass der bevorzugte Prozess für CYCOM EP2750 isothermes Presshärten sein wird, bei dem der Lagenaufbau vorgeheizt, in die Form eingelegt, gepresst, aus der Form entnommen und dann getrimmt wird. Dieser „Hot-in/Hot-out“-Prozess bietet 95 % Aushärtungsgrad bei Teileentnahme und hat eine Taktrate von 60 Minuten bei 170 °C oder 30 Minuten bei 190 °C. Das Harz soll geringes Exotherm-Risiko auch bei hohen Prozesstemperaturen bieten.

Alternativ kann CYCOM EP2750 auf 80 % Aushärtungsgrad gepresst und dann außerhalb der Form nachgehärtet (freistehend) werden. Mit diesem Prozess können Teile nach 15-45 Minuten aus der Form entnommen werden, abhängig von der Härtetemperatur. Für Autoklavenhärtung muss das Prepreg auf 177 °C für 30 Minuten Dwell aufgeheizt werden, gefolgt von Abkühlung. Gesamte Taktrate für diesen Prozess beträgt 120-180 Minuten. Schließlich ist CYCOM EP2750 kompatibel mit Solvays neuem Double Diaphragm Forming (DDF) Prozess.

Mechanische Eigenschaften von CYCOM EP2750 umfassen eine Einsatztemperatur von 132 °C, ein trockenes Tg von 197 °C und ein nasses Tg von 168 °C. Heiß/feuchte Offenloch-Druckfestigkeit beträgt 40,5 ksi; Raumtemperatur-Offenloch-Druckfestigkeit 50,5 ksi. Solvay sagt, das National Center for Advanced Materials Performance (NCAMP) an der Wichita State University (Wichita, Kan., USA) hat die Qualifizierung von CYCOM EP2750 begonnen, die vor Ende 2020 abgeschlossen sein soll.

CYCOM EP2750 wird derzeit mit Solvays 3k-Tow, 8-Harness Thornel T650 Carbonfaserverstärkung vorgepregt. In Entwicklung und Skalierung sind Produktversionen mit 2x2 Carbonfaser-Köper und unidirektionalem Carbonfaserband.

CYCOM EP2750 wird offiziell auf dem Solvay-Stand (Halle 5, M41) auf der JEC World 2020 Ausstellung, 3.-5. März in Paris, dem Markt vorgestellt. Teile aus CYCOM EP2750 werden ausgestellt.