Das Overmolding, das heißt das Überspritzen oder Anspritzen leichter Bauteile mit thermoplastischen Kunststoffen hat sich in den letzten Jahren in der Automobilindustrie bereits etabliert. Ziel des Kooperationsprojekts ELTHEPLA war es deshalb, dieses Verfahren auf großflächige Strukturanwendungen für die Luftfahrt zu übertragen. Damit sollten Leichtbaustrukturen automatisiert in kurzen Zykluszeiten und mit einem hohen Maß an Funktionsintegration hergestellt werden können, damit Produktionsketten um Montageschritte verkürzt werden können.
Als Validierungsbauteil verwendeten die Partner Airbus Helicopters, Airbus Operations, Fraunhofer IWU und FIBRE Faserinstitut Bremen und das Neue Materialien Bayreuth eine Außenhaut für eine Flugzeugtür. Die Prozessführung wurde vom Labormaßstab inklusive Werkzeugtechnologie auf industrierelevante Bauteilgröße erweitert.
Zum Herstellen des Demonstrators wurde ein maßgeschneidertes Laminat auf Basis kontinuierlich faser-verstärkter PAEK-CF UD-Tapes mit der Force-Placement Technologie gelegt und anschließend mit einer Hochtemperaturpresse konsolidiert.
Nach einem Konturbeschnitt durch Wasserstrahlschneiden wurde das Laminat in die für Luftfahrtprojekte mit Hochleistungsthermoplasten angepasste FORCE-Molding Fertigungszelle übergeben.
Dort wird das etwa 4,4 mm dicke Laminat homogen mit IR-Strahlern erwärmt und anschließend automatisiert in das Spritzpress-Werkzeug (gefertigt von der Firma Siebenwurst) transferiert. Darin erfolgt die Formgebung des Laminats und das Anspritzen der Funktionselemente mit kurzfaserverstärktem PEEK-CF.
Durch eine vollständige Automatisierung läuft der Prozess reproduzierbar und liefert funktionsintegrierte Bauteile in Zykluszeiten unter zehn Minuten.
Bild oben: Im Rahmen des Projekts ELTHEPLA konnte die Umsetzung der thermoplastischen Overmolding-Technologie für Luftfahrt-Strukturbauteile im Industriemaßstab erfolgreich demonstriert werden.
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung
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