Leichtbau auf den Punkt: Das schnellhärtende Prepreg verbindet mechanische Eigenschaften für Luftfahrtstrukturen mit kürzeren Aushärtezeiten und mehreren automatisierbaren Fertigungswegen.
Ein schnellhärtendes Prepreg-System soll die Aushärtezeit gegenüber der bisherigen Autoklav-Härtung um maximal 45 Prozent reduzieren und dabei die mechanischen Eigenschaften des bestehenden Werkstoffsystems erhalten. Entwickelt wurde das Material für steigende Produktionsraten bei Strukturbauteilen in Luft- und Raumfahrt sowie Verteidigungsanwendungen.
Toray Composite Materials America hat dafür eine Fast-Cure-Variante seines hochzähen 3960-Prepreg-Systems entwickelt. Nach Herstellerangaben erreicht das Material mechanische Eigenschaften, die den Daten der bestehenden 3960-NCAMP-Datenbank entsprechen. Genannt werden unter anderem Zähigkeit, Warm-/Feuchte-Eigenschaften, Zugfestigkeit, Steifigkeit und Schadenstoleranz.
Das Prepreg lässt sich sowohl mit klassischen Verfahren als auch automatisiert verarbeiten. Dazu zählen Automated Fiber Placement (AFP) und Automated Tape Laying (ATL). Für die Fertigung von Prototypen ermöglicht das Material außerdem Werkzeuge mit niedrigeren Verarbeitungstemperaturen und erweitert das Prozessfenster für die Vacuum-Bag-Only-Verarbeitung.
Eine weitere Verarbeitungsoption ist das Konsolidieren im Formpressverfahren. Damit sollen sich Taktzeiten weiter verkürzen und Fertigungskosten reduzieren lassen. Für dickwandige Strukturen wird zudem ein geringes Exothermie-Risiko im Vergleich zu anderen beschleunigten Epoxidharzsystemen genannt.
Fokussierte Anwendungsbereiche sind Primärstrukturen von Flugzeugen, mittlere bis große unbemannte Luftfahrzeuge, Trägerraketen und Raketen sowie Strukturen für Drehflügler.
Bild oben: Sandwichpanel aus dem schnellhärtenden Prepreg-System für Luft- und Raumfahrtanwendungen. (Quelle: Toray Composite Materials America)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung
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