Reale Prozesskette von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbund

Ökonomische Herausforderungen gepaart mit ökologischen Rahmenbedingungen sind die Anforderungen des 21. Jahrhunderts sowohl an den Automobilbau als auch an die Luft- und Raumfahrtbranche. Die Antwort darauf ist die konsequente Ausnutzung des Leichtbaupotentials von Hochleistungsfaserverbundbauteilen. Hier darf beispielsweise während einer Flugzeugneuentwicklung ein Kilogramm Gewichtseinsparung lediglich hundert Euro Produktionsmehrkosten verursachen. Dazu erforscht das Institut für Flugzeugbau (IFB), basierend auf den Grundlagen uralter Textiltechniken, innovative Fertigungskonzepte. 

Ein T-förmiger Rumpfspant lässt sich beispielsweise binnen kürzester Zeit mittels eines Flechtroboters herstellen. Dazu kommt eine Flechtmaschine, die insgesamt 176 Flechtfäden sowie 88 Stehfäden verarbeitet, zum Einsatz. 
Auf den geflochtenen Preform werden danach an verschiedenen Krafteinleitungspunkten zuvor gestickte Verstärkungselemente aufgenäht oder mit Binder fixiert. Da das komplette Preforming mit Hilfe verschiedener Roboter umgesetzt wird, ist es möglich die Fasern belastungsgerecht abzulegen. Dies ermöglicht eine optimale Bauteilperformance bei gleichzeitig geringstem Gewicht. 
Der Rumpfspant, der bis dahin nur als Textil vorliegt, wird anschließend mit Epoxydharz infiltriert und ausgehärtet. Im Vergleich zu energieintensiven und langsamen Autoklavprozessen ergeben sich hier neue Möglichkeiten für intelligenten und ökonomischen Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen.

Das Institut für Flugzeugbau beschäftigt sich mit allen Bereichen der realen Prozesskette der Bauteilentwicklung, angefangen bei der Fertigung textiler Vorformlinge bis hin zur Material- und Bauteilprüfung.

• Textile Vorformlingtechnologie
  • Flechttechnik
  • 3D-Nähtechnik
  • TFP-Tailored Fiber Placement
• Imprägnier- und Aushärtungstechnik
• Werkstoffsysteme
• Werkstoffprüfung
• Prozessketten, Prozesssimulation, CAM
• Verbindungstechnik, Hybridbauweisen
• Sandwichtechnologie (z.B. Faltwaben)