Strom im Flugzeug
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Material- und Qualitätsansprüche im Flugzeugbau sind immens. Das geforderte Umsetzungstempo ebenfalls. Das amerikanische Unternehmen TxV Aero Composites stellt sich dieser Herausforderung – immer mit dem Ziel vor Augen, Gewicht, Kosten und Zykluszeiten weiter und weiter zu reduzieren.
Im zweiten Interviewteil mit Jonathan Sourkes, Senior Account Manager, von TxV Aero Composites sprechen wir über Zeit und Geld, erörtern das A380-Aus und blicken in die Zukunft des Flugzeugbaus. Zum ersten Teil des Interviews geht es hier.
Obwohl es die Materialien in traditionellen Formen schon seit einiger Zeit gibt, gilt dies nicht für die Basistechnologie AE™ 250. TxV ist das erste Unternehmen, das die Verlegung, Konsolidierung, Bearbeitung, Formgebung und das Spritzgießen von Klebebändern unter einem Dach vereint. Hinzu kommt, dass alle Fertigungszellen so konstruiert wurden, dass sie die Automatisierung nutzen, um Variationen und Kosten zu reduzieren.
PAEK-Hochleistungskunststoffe bieten Gewichtseinsparungen von bis zu 70% gegenüber herkömmlichen Metallteilen. Durch den Einsatz eines Rapid Manufacturing Prozesses ist TxV in der Lage, neben der Gewichtseinsparung auch Kosteneinsparungen anzubieten. Durch die Funktionalisierung des Verbundes mit Spritzguss sind wir in der Lage, Anwendungsanforderungen zu erfüllen, die bisher für Verbundlösungen nicht möglich waren. Darüber hinaus kann das Umspritzen eine Reduzierung der Stückzahl durch die Kombination benachbarter Teile ermöglichen.
Damit können nun bei TxV Teile hergestellt werden, die vor Kurzem nicht für möglich gehalten wurden, sei es aufgrund von Kostenzielen oder der Teilegeometrie. Es gibt ein ganzes Universum von Teilen, das für die Metall-Kunststoff-Umwandlung bewertet werden muss.
TxV verwendet ein hochwertiges Polyketon und faserbasierte Materialien und verwendet sie nur dort, wo sie am besten eingesetzt werden. Kontinuierliches faserverstärktes Material wird zur Lastmanagement verwendet und kurzfaserverstärktes Polymer wird zur Funktionalisierung des Bauteils verwendet. Durch den Einsatz von Dieffenbacher’s FiberForge Automated Tape Laying Equipment sind wir in der Lage, die Eigenschaften unserer kontinuierlichen faserverstärkten Laminate maßzuschneidern und Pad-ups oder Ply Drops aufzubringen, um die Materialien effizient zu nutzen. Wir sind sehr vorsichtig bei unserem Materialeinsatz mit niedrigen einstelligen Yild-Verlusten im Vergleich zu herkömmlichen Metalllösungen, bei denen die Ausbeute je nach Komplexität des Teils und Bearbeitungsaufwand bis zu 70% betragen kann.
Dank der Automatisierung, die wir bei TxV anwenden, und der inhärenten Eigenschaften der VICTREX-Polymere können wir Teile in Minutenschnelle herstellen. Im Vergleich dazu kann die Herstellung eines Metall- oder Duroplastteils Stunden in Anspruch nehmen.
Gemeinsam produzieren wir Teile, die eine Kostenreduzierung des Gesamtsystems ermöglichen. Wir testen unser Leistungsversprechen sehr früh in unserem stufenweisen Entwicklungsansatz, um sicherzustellen, dass wir die idealen Teile für die Metall-Kunststoff-Umwandlung auswählen.
Der Verbraucher hat gesprochen: Die Fahrgäste verlangen eine Wahl, wenn es um Reisen geht. Um den Markt besser bedienen zu können, scheinen sich die OEMs auf die Produktivität von Flugzeugen zu konzentrieren (=Sitze x Reichweite / MTOW). Verbundlösungen tragen zu einer verbesserten Flugzeugproduktivität bei, indem sie die Reichweite erweitern und das maximale Startgewicht reduzieren.
Der Airbus A380 und die Boeing 747 bestehen nach eigenen Angaben aus 20% bzw. 1% Verbundwerkstoffen. Trotz ihrer Größe und ihrer großen Sitzplatzkapazität gibt es auf dem Markt weitaus produktivere Flugzeuge, die sowohl von Airbus als auch von Boeing geliefert werden. Die produktiveren Flugzeuge werden mit einem Verbundanteil von 50% oder mehr angegeben. Es wird erwartet, dass sich dieser Trend zur verstärkten Nutzung von Verbundwerkstoffen fortsetzen wird; und Hochtemperatur-Verbundwerkstoffe wie die PAEK-basierten Lösungen, die TxV anbietet, werden in naher Zukunft ihren Weg zu mehr Flugzeugen finden.
Die Zukunft der Luft- und Raumfahrt umfasst einerseits die Unterstützung der Wahlmöglichkeiten, die der Verbraucher hat, und andrerseits die erweiterten Möglichkeiten, die sich durch reichweitenstarke Verbundflugzeuge bieten. Das Fliegen von Single-Aisle-Flugzeugen (Schmalrumpf-Flugzeuge), die mehr Reichweite haben als man denkt, ermöglicht es traditionellen Fluggesellschaften, mehrere Strecken pro Tag über beliebte Strecken zu fliegen. Sie eröffnet auch einen neuen Markt für kostengünstige Langstrecken-Airlines. Die Schwellenländer im Mittleren Osten und in Asien werden vermehrt produktive Flugzeuge nachfragen. Innovative Unternehmen, die helfen können, die Reichweite zu erweitern und die Betriebskosten der Fluggesellschaften zu senken, werden eine sehr gute Zukunft haben.
Der zweite Trend ist die digitale Fertigung, wo OEMs versuchen werden, die Entwicklungszeiten durch den Einsatz von computergestützter Modellierung zu verkürzen. Unternehmen, die die Inputs bereitstellen und in einem digitalen Umfeld operieren können, werden für traditionelle Hersteller von Vorteil sein. Da Materialien und Prozesse besser verstanden werden, werden wir auch eine erhöhte Bereitschaft und Sicherheit bei der Durchführung von laufenden Teileänderungen feststellen. Das wahrscheinliche Ergebnis werden verkürzte Produktlebenszyklen und der schnelle Einsatz von Flugzeugvarianten sein.
Vielen Dank für das Interview!
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