Ausgabe 25 - FACC

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16 14 TAKEOFF takeoff D A S F A C C I N F O R M A T I O N S M A G A Z I N Schlüsseltechnologie: Eigene RTM Fertigung bei FACC Mitte 2009 ist bei FACC eine neuartige RTM- und Preform-Fertigung in Betrieb gegangen. Es handelt sich dabei um eine weltweit einmalige Fertigungsanlage zur industriellen Herstellung von luftfahrtgenehmigten RTM-Bauteilen, mit der der Luftfahrtzulieferant für die zukünftigen Herausforderungen bestens gerüstet und bei den neuesten Entwicklungstrends der Composite-Fertigung maßgeblich beteiligt ist. FACC gilt damit in der Luftfahrtindustrie als Wegweiser im Wettbewerb um die RTM-Technologie. RTM (Resin Transfer Moulding = Harz Injektionsverfahren) ist ein Verfahren bei dem so genannte Preforms (Vorformlinge) in ein geschlossenes Werkzeug eingebracht und nach Injektion des Harzes bei Druck und Wärme ausgehärtet werden. Mit dem RTM-Verfahren können gegenüber dem herkömmlichen Lay-up- Verfahren der Autoklaven-Technik wesentlich komplexere Geometrien umgesetzt werden. Das neue Verfahren wird bei FACC derzeit zur Herstellung eines Anbindungsbeschlages, des Center Hinge Fittings (CHF), für den A330/A340 Spoiler verwendet und kann nach Adaptierungen ebenso bei anderen Projekten, wie dem A350 Spoiler, eingesetzt werden. Die hohe Komplexität des CHF- Beschlages verdeutlicht die Notwendigkeit der Anwendung des RTM-Verfahrens: Ein einziger CHF- Preform besteht aus 11 unterschiedlichen Einzelkomponenten (Sub-preforms), die aus 35 verschiedenen Lagenpaketen (Books) bestehen. Diese wiederum sind aus 144 Einzelzuschnitten hergestellt. Bei der Pro- duktion eines vollständigen Preforms werden die Einzellagen in Kompaktierschritten, bei denen das trockene Fasermaterial unter Verwendung von Vakuum und Temperatur verfestigt oder stabilisiert wird, zu Paketen (Books) vereinigt und in weiterer Folge zu festen und kompakten Preforms geformt. Konstante und ausreichende Vakuum- und Temperaturverhältnisse sind dabei die beiden wesentlichen Einflussgrößen, um zufriedenstellende Ergebnisse und Qualitäten beim Kompaktierungsgrad der Bauteile zu erreichen. Das Herstellverfahren lässt erkennen, welche technischen und logistischen Aufwendungen notwendig sind, um einen nach außen einfach wirkenden Beschlag herzustellen. Dies möglichst zeit- und kostensgünstig zu bewerkstelligen, ist am besten mit dem neuartigen RTM- Verfahren möglich. RTM spart Zeit und Kosten Herkömmlich wurden bei der Preform-Herstellung Aluminiumwerkzeuge verwendet, auf denen die Preforms hergestellt und allesamt in einem Ofen oder Autoklaven bei Temperatur und Druck kompaktiert wurden. Um die Beschickung eines Ofens wirtschaftlich betreiben zu können, musste eine größere Anzahl an Alu-Werkzeugen vorhanden sein. Die Flexibilität in der Herstellung der Preforms war dadurch stark eingeschränkt, weil lange Vorlauf-, Warteund Prozesszeiten zu berücksichtigen waren. Zudem benötigte der Kompaktiervorgang im Ofen viel Zeit und Energie, da eine hohe Werkzeugmasse erwärmt und auch wieder abgekühlt werden musste. Die revolutionäre Fertigungsmethode von FACC stellt eine Lösung dar, bei der Fertigungszeiten und Energiekosten wesentlich gesenkt werden können. Die neue RTM-Methode und -Anlage wurde zuvor nur unter Laborbedingungen erprobt. Aufgrund der Innovation von FACC kommt das Verfahren erstmalig in der Industrie zur Anwendung und ermöglicht eine industrielle Serienfertigung von Preforms und RTM-Bau- Die einzelnen Lagenpakete werden auf das zu beheizende Composite Werkzeug aufgelegt und fixiert. Danach wird das Bagging und die Isolierung aufgebracht und der Heizzyklus gestartet. Der darauf kompaktierte Sub-Preform Der fertige Preform wird auf das (Einzelkomponente) wird von dem formgebenden Werkzeug aufgesetzt und für die I Werkzeug entnommen. tion vorbereitet.
D A S F A C C I N F O R M A T I O N S M A G A Z I N takeoff 15 teilen. Bei dem innovativen Verfahren kommen dünne laminierte Werkzeugschalen mit lokal elektrischen Heizstrukturen knapp unter der Werkzeugoberfläche zum Einsatz. Diese speziell beheizbaren Werkzeuge sind zu Fertigungslinien und somit zu einer Anlage konzipiert und können direkt an Ort und Stelle verwendet werden. Die Temperatur an den Werkzeugen wird lokal zugeführt, womit eine rasche und kurze Heizperiode erzielt und Energie und Kosten eingespart werden können. Bei der neuen Anlage und Methode entfällt die aufwendige Abstimmung für eine vollständige Beschickung der Öfen oder Autoklaven sowie das as RTM Nach dem Aushärtezyklus wird der fertiggestellte RTM-Bauteil vom Werkzeug e Injekentformt. Erwärmen und Abkühlen unnötig großer Werkzeugmassen. Dadurch ist erstmalig eine sehr flexible und unabhängige Preform-Fertigung umsetzbar. Automatisierung erhöht Bei der Einführung des neuen RTM- Prozesses konnten zudem eine Prozessoptimierung und Automatisierung bewirkt werden. Bisher wurden beim herkömmlichen RTM-Verfahren nach dem Injektionsprozess die Anlagen per Hand gereinigt, was zu erheblichen Rüstkosten führte und aufgrund der Verwendung von explosionsgefährlichem Aceton für den Mitarbeiter nicht ungefährlich war. Der Reinigungsschritt wurde automatisiert und dem Injektionsverfahren nachgelagert und kann somit sicherer und rascher ablaufen. FACC hat mit der Implementierung der neuartigen RTM-Technologie und -Fertigungsmethode ihren Pioniergeist und internationalen Ruf als flexibler, kreativer und innovativer Luftfahrtzulieferant bestärkt und gestaltet den Fortschritt und die Entwicklung der Faserverbundtechnologie maßgeblich mit. Werner Schnötzinger, Program Manager Aerostructures A330/A340 Spoiler, leitete die Installation des RTM-Verfahrens bei FACC. „Es wurde bei der Einführung der RTM-Prozesse eine hervorragende Leistung der Teams und jedes Einzelnen erbracht. Nach Behebung der anfangs aufgetretenen Kinderkrankheiten ist es uns gelungen, mit der neuen, erstmals weltweit eingesetzten Fertigungsanlage eine stabile und reproduzierbare Fertigung von Preforms und RTM-Teilen sicherzustellen. Es gibt bei FACC neben dem Center Hinge Fitting-Beschlag kein vergleichbares Bauteil, das in derart hoher Komplexität und Stückzahl gefertigt wird. Hier möchte ich das tägliche Engagement der Mitarbeiter rund um die Fertigung des CHF und Spoilers erwähnen und dem gesamten Team dafür danken, dass es mit seinem unermüdlichen Einsatz qualitativ hochwertige Produkte bereitstellt.“
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