Premium Aerotec präsentiert thermoplastisches CFRP-Druckschott für Airbus A320-Familie

Der Aerostruktur-Lieferant Premium Aerotec (Augsburg, Deutschland) hat ein Hauptbauteil der Primärstruktur des Airbus A320 in Carbonfaser-verstärktem Kunststoff (CFRP) mit thermoplastischer Matrix entwickelt und gefertigt. Der vollskalige, seriennahe Demonstrator für das Druckschott der A320-Familie wurde in rund vier Monaten entwickelt und produziert und auf der ILA Luftfahrtmesse in Berlin im April vorgestellt.

Mit dieser Innovation erweitert Premium Aerotec das Anwendungsspektrum für CFRP mit thermoplastischer Matrix im Flugzeug-Rumpf weit über den aktuellen Einsatz in Kleinteilen hinaus. In Kooperation mit Partnern beweist das Unternehmen nun die Fähigkeit, große Flugzeugbauteile aus CFRP mit thermoplastischer Matrix zu entwickeln und zu fertigen.

Konstruktion und Vorteile

Der Druckschott-Demonstrator besteht aus acht gleich großen Segmenten, verbunden mittels modernster Schweißtechnologie. Die Schweißbarkeit von Thermoplasten ist ein Vorteil dieses Materials – Premium Aerotec nutzt dies als Ersatz für traditionelles Nieten, was Zeit und Kosten spart. Die gesamte Entwicklung und Auslegung erfolgte durch Premium Aerotec, Fertigung der Einzelkomponenten in Kooperation mit dem Institut für Verbundwerkstoffe (IVW, Kaiserslautern, Deutschland). Premium Aerotec entwickelte eine technische Lösung zum Schweißen verzogener Komponenten mit dem DLR Zentrum für Leichtbauproduktionstechnik (Augsburg, Deutschland).

Verglichen mit dem aktuellen traditionellen Druckschott der A320-Familie (genietete Aluminiumkomponenten) wiegt die CFRP-Version weniger bei gleichen mechanischen Eigenschaften, kürzeren Produktionszeiten und wirtschaftlicheren Fertigungskosten. In den kommenden Monaten wird Premium Aerotec weiteres Wissen zu technologisch zweckmäßiger Auslegung und effizienter Konstruktion großer Bauteile aus thermoplastischem CFRP sammeln und die Qualifizierung nötiger Prozesse vorantreiben.

Erfahrung aus A350 XWB

Premium Aerotecs Expertise mit thermoplastischen Materialien stammt aus deren Einsatz in Kleinteilen am A350 XWB seit Jahren. Beispiel: Thermoplastisches Material verbindet CFRP-Rahmen mit CFRP-Behautungsabschnitten. Premium Aerotec fertigt über 4.000 CFRP-Bauteile mit thermoplastischer Matrix pro Flugzeug per hochautomatisiertem Volumenprozess. Diese Technologie ist nun auch für größere Bauteile nutzbar und kombinierbar mit Schweißverfahren. Der Demonstrator zeigt, dass dieses Konzept einen signifikanten Teil der Fundamente für die nächste Generation Flugzeug-Rumpfschalen mit hohen Produktionsraten legt.

Öffentlich geförderte Projekte

Zusätzlich treibt Premium Aerotec Thermoplast-Technologie in öffentlich geförderten Projekten voran. Anfang 2018 startete das OSFIT-Projekt (One-Step Fully Integrated Thermoplastic Frames) für thermoplastische Rahmen, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (Berlin) im Luftfahrtprogramm LuFo V-3. Beteiligt: IVW, Automotive Center Südwestfalen (ACS, Attendorn), beide Fraunhofer-Institute – IGCV (Gießerei, Composite, Verarbeitungstechnik, Augsburg) und IFAM (Fertigungstechnik, Werkstoffe, Bremen) – unter Führung von Premium Aerotec.

Premium Aerotecs Kerngeschäft: Entwicklung und Produktion von Metall- und Carbonfaser-Composite-Flugzeugstrukturen. Standorte: Augsburg, Bremen, Hamburg, Nordenham, Varel (Deutschland) sowie Brașov (Rumänien).