Im neu gestarteten Forschungsvorhaben ThessaForm wird eine grundsätzlich neue Bauweise für die Rumpfstruktur von Luftfahrzeugen erarbeitet. Dabei wird ein neuartiges Sandwichmaterial entwickelt, welches aus einer gefalteten Kernstruktur besteht und somit endkonturnah angepasst werden kann. Sowohl der Kern als auch die Deckschichten werden aus einem thermoplastischen Organoblech geformt, welches vom Projektpartner Institut für Textiltechnik Augsburg (ITA) aus recycelten CFK Fasern hergestellt wird. Aufgrund der thermoplastischen Eigenschaften beider Komponenten kann durch das direkte thermische Fügen von Faltkern und Deckschicht auf konventionelle Klebstoffsysteme verzichtet werden.
Diese Bauweise bietet ein erhebliches Potential in Bezug auf die Reduktion des CO2 Ausstoßes in allen Lebensphasen des Sandwichverbundes. In der Herstellung kann durch die Verwendung von recycelten CFK Fasern bereits eine deutlich CO2 und Kostenreduzierung erzielt werden. Der entwickelte Sandwichverbund bietet das Potenzial die dichtespezifischen Kennwerte um 5% bis 15% im Vergleich zu konventionell eingesetzten Sandwichaufbauten in der Luftfahrt zu steigern. Damit ergibt sich auch im Flugbetrieb durch die entstehende Gewichtsreduktion eine nachhaltige Reduktion der CO2 Bilanz. Am Ende des Lebenszyklus kann das Sandwichbauteil aufgrund der Materialgleichheit von Kern und Deckschicht sowie der Verwendung einer thermoplastischen Matrix sortenrein getrennt werden und bietet damit beste Recycling Eigenschaften.
Die Technologieentwicklung wird in der ersten Projektphase anhand von Labormustern für das Halbzeug und den Faltkern umgesetzt. Im weiteren Verlauf werden die entwickelten Technologien auf ebene Funktionsmuster erweitert und die erforderlichen Prozesse entsprechend angepasst. Abschließend soll die entwickelte Technologie in Form eines Demonstrators auf gekrümmte Strukturen angewendet werden und so die Anwendbarkeit innerhalb der Luftfahrt aufgezeigt werden. Einen Schwerpunkt dieser Entwicklung bildet die Faltung des ebenen Halbzeuges zu dreidimensionalen Kernstrukturen, die thermische Fügung von Kern und Deckschicht sowie die finale Formgebung des Sandwiches. Damit einher geht die mechanische Charakterisierung von der Coupon Ebene bis zum fertigen Bauteil sowohl durch reale Versuche als auch numerische Absicherung und Auslegung.
Die entwickelten Bauweisen und Technologien sollen in die Entwicklung zukünftiger Flugzeuggenerationen von Kurz- und Mittelflugzeugen sowie in die Überarbeitung bestehender Flugzeugprogramme einfließen. Dabei ergeben sich komplexe Fragestellungen mit zahlreichen Schnittstellen und einem umfangreichen Anforderungskatalog.
| Contact |
|---|