Leichtbau auf den Punkt: Das Projekt im Rahmen von Clean Aviation zeigt, wie durch thermoplastische Sandwichstrukturen mit Wabenkern Flugzeug-Seitenruder nicht nur strukturfest, sondern auch automatisiert herstellbar und besser recycelbar werden können.
Thermoplastische Sandwichstrukturen sollen Seitenruder im Flugzeugbau leichter automatisierbar und besser recycelbar machen. Im Projekt EcoRudder entstand dafür ein Ruderkonzept mit einem Wabenkern aus dem Hochtemperaturkunststoff PEI und kohlenstofffaserverstärkten thermoplastischen Deckschichten. Die Sandwich-Halbzeuge werden kontinuierlich hergestellt und anschließend in einem einstufigen Prozess dreidimensional umgeformt.
Zentral ist dabei die am Fraunhofer IMWS eingesetzte Thermoplastic Sandwich Moulding Technology. Das Verfahren erhitzt das Sandwichmaterial oberhalb der Schmelztemperatur der Matrix und formt es anschließend entsprechend der Bauteilgeometrie. In tragenden Bereichen bleibt der Wabenkern intakt, während sich in Rand- und Verbindungszonen definierte Bereiche selektiv einschmelzen lassen. So können Rampen, Kantenverstärkungen und massive Zonen für spätere Füge- und Befestigungspunkte direkt in die Struktur integriert werden.
Für die industrielle Fertigung ist vor allem relevant, dass das Verfahren mehrere Prozessschritte und manuelle Nacharbeit durch eine weitgehend automatisierte Verarbeitung mit kurzen Zykluszeiten ersetzen soll. Das Projekt hat dazu ein 1,5 m großes Segment eines Seitenruders aufgebaut, in das thermoplastische Sandwichschalen zusammen mit einem originalen lasttragenden Holm aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff integriert wurden. Das Segment wurde unter realistischen Biege- und Torsionslasten mechanisch getestet. Zusätzlich untersuchte ein begleitendes Doktorandenprojekt an der DTU auch die Versagensmechanismen und die Widerstandsfähigkeit gegen Schlagschäden.
Für Leichtbau-Anwendungen in der Luftfahrt ist der Ansatz interessant, weil er geringe Masse, hohe Steifigkeit, automatisierbare Verarbeitung und bessere Recyclingfähigkeit in einer Struktur zusammenführt. Vorgestellt wurden die Ergebnisse auf der JEC Composites Show im März 2026. Ein weiteres Mal werden sie auf der Composite Sandwich Conference im Mai 2026 in Halle (Saale) zu sehen sein.
Im Arbeitspaket EcoRudder des Projekts Faser-H2 (im Rahmen von Clean Aviation) wurde untersucht, ob thermoplastische Wabenkern-Sandwichstrukturen die hohen mechanischen Anforderungen von Seitenrudern in Verkehrsflugzeugen erfüllen und zugleich nachhaltiger sowie industriell besser verarbeitbar sind. Als Projektpartner beteiligten sich das Fraunhofer IMWS, Airbus, die Technische Universität Dänemark (DTU) sowie EconCore. Airbus leitet das übergeordnete Projekt Faster-H2.
Bild oben: Thermoplastische Sandwichstruktur für ein Seitenruder: Das Projekt EcoRudder setzt auf einen PEI-Wabenkern und kohlenstofffaserverstärkte thermoplastische Deckschichten. (Quelle: EconCore / ThermHex)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung
Comments are closed, but trackbacks and pingbacks are open.