— HPCFK (@HP_CFK) January 28, 2020
Wir auf der K 2019
Vom 16.10. bis zum 21.10. präsentierten wir uns und unsere Ergebnisse im Bereich Faserverbund-Metall-Hybriden auf der K 2019 in Düsseldorf. Wir bedanken uns für alle konstruktiven Gespräche und neuen Kontakte, die wir auf der Messe knüpfen konnten. Wenn Sie Gelegenheit hatten, unsere Multilayer-Insert-Technologie anzuschauen oder Sie Interesse an weiterführenden Informationen haben, treten Sie gerne in Kontakt.
Effiziente Krafteinleitung in Faserverbundstrukturen
Ab dem 16.10. präsentieren wir den Multulayer-Insert – ein hybrides Krafteinleitungselement für Hochleistungs-Faserverbundstrukturen – auf der K-Messe in Düsseldorf. Besuchen Sie das Projektteam von HPCFK auf dem Stand SC10 in Halle 7.
Neues Youtube-Video: Broetje-Automation zeigt im STAXX FLEX die Fertigung einer komplexen Faserverbundstruktur aus dem Projekt ROBUFIL
Lust zu promovieren?
Interesse an #Faserverbundwerkstoffen ? Interesse an einer Promotion? Im #CFKNord in Stade haben wir interessante Themen in den Bereichen Werkstoffwissenschaften, Simulation und Strukturbauweisen sowie Produktionstechnologien zu besetzten. Näheres unter http://www.hpcfk.de/stellenangebote
Intrinsische Hybridverbunde – Arbeitskreistreffen des SPP1712 in Saarbrücken
Am 15. und 16. Januar fand auf Einladung von Prof. Fleischer und Prof. Herrmann in Saarbrücken am Fraunhofer IZFP / Lehrstuhl für Leichtbausysteme ein Treffen der Arbeitskreise Demonstrator und Produktionstechnologien sowie Bauteilnahe Beanspruchung und Gestaltungsrichtlinien des Schwerpunktprogramm 1712 statt. Aus den Arbeiten im Projekt Multilayer-Insert haben wir über eine neue Methode zur Charakterisierung von Grenzschichten in Hybridverbunden unter statischen und dynamischen Scherlasten berichtet. Dazu wird es zukünftig ein Scherwerkzeug geben, das in konventionellen Zug-/Druck-Prüfmaschinen einsetzbar ist. Erkenntnisse zum Grenzschichtverhalten unter thermomechanischer Belastung wurden diskutiert und der positive Einfluss von Epoxid-Dünnfilm-Zwischenschichten in Verbindung mit angepassten Aushärteprofilen aufgezeigt. Da in der aktuellen Förderphase des Projekts auch Krafteinleitungen in gekrümmte Oberflächen betrachtet werden, wurden erste Ergebnisse zum Anhaftungsverhalten von Metalleinlegern auf unterschiedlichen Bauteiloberflächen gezeigt. Ein Ausblick wurde in die Entwicklung eines neuen Schneidsystems für Automated Fiber Placement Systeme gegeben. Dieses wird durch einen variabel einstellbaren Schnittwinkel automatisierte Legesysteme dazu befähigen, die Konturen von CFK-Laminaten endkonturnah auszuführen, so dass nahezu keine Nachbehandlung mehr erforderlich sein wird. Für die Multilayer-Inserts bietet sich dadurch der Vorteil, dass die Einlegergeometrien deutlich näher an ein belastungs- und materialgerechteres Design angenähert werden können.
Schüler-Ingenieur-Akademie besucht Team HP CFK
Schülerinnen und Schüler der 12. Jahrgangsstufe an der Jobelmann-Schule besuchten uns am vergangenen Mittwoch im Rahmen der Schüler-Ingenieur-Akademie.
Die Schüler-Ingenieur-Akademie richtet sich an natur- und ingenieurwissenschaftlich interessierte Schülerinnen und Schüler und eröffnet ihnen sinnvolle und progressive berufliche Perspektiven in Wirtschaft und Forschung. Das dreisemestrige Programm startet mit einem Besuch bei den externen Partnern aus Wirtschaft und Forschung. Hier werden ihnen Themen für mögliche Facharbeitsaufgabenstellungen präsentiert, auf die sich die Schülerinnen und Schüler bewerben. Im zweiten Semester erfolgt die Bearbeitung des Facharbeitsthemas mit Unterstützung der kooperierenden Partner, an die sich im dritten Semester eine diskursive Präsentation der erzielten Ergebnisse anschließt. Die besten Resultate werden mit dem Peter-Rehder-Preis ausgezeichnet.
Das Team HP CFK beteiligt sich als Partner an dieser Akademie und bereichert das Themenportfolio um fünf Aufgabenstellungen, darunter der Entwurf von Steuerungsalgorithmen für parallelkinematische Aktuatoren in Matlab, Charakterisierung und Modellierung von pneumatischen Elastomeraktoren, Entwurf und Auslegung von Temperaturregelstrecken zur Aktivierung von thermoplastischen Textilbindern, Bildverarbeitungsalgorithmen zur Erkennung von Scherwinkeln in einer Textilscheranlage sowie die Charakterisierung von Metall-CFK-Hybridstrukturen.
InTGroH
inTGroH – Industrielle Fertigung einer Thermoplast-Großkomponente mit innovativen Hybrid-Strukturen
Das Projekt InTGroH hat zum Ziel, eine innovative Prozesskette zur Fertigung thermoplastischer CFK-Großkomponenten mit Hybrid-Strukturen für neue Passagierflugzeuge mit einem CFK-Thermoplast-Rumpf zu entwickeln. Aus dem heutigen Stand der Technik ist eine effiziente und wettbewerbsfähige Produktion solcher Komponenten technisch nicht realisierbar, sodass heutige Arbeitsanteile am Luftfahrtstandort Niedersachsen bei der Neuvergabe zukünftiger Flugzeugkomponenten an Wettbewerber aus Standorten mit einem geringeren Lohniveau abzufließen drohen.
Neben der Vereinfachung von verfügbaren Konsolidierungsprozessen, die auch bei heutigen duroplastischen CFK-Großkomponenten einen hohen Kostenanteil darstellen, fokussiert sich das Projekt InTGroH auf den Konsolidierungsprozess von thermoplastischen CFK-Großkomponenten und Thermoplast-Metall-Hybridbauteilen. Durch die Gegenüberstellung der verfügbaren Verfahrensalternativen soll ein kosteneffizientes Verfahren zur Konsolidierung thermoplastischer Flugzeugschalen mit lokalen Metallhybridbereichen entwickelt werden, die mit innovativen, faserverbundgerechten Montagetechnologien ergänzt werden, um am globalen Markt wettbewerbsfähig zu sein.
Förderer: Land Niedersachsen
Laufzeit: 2019-2019
Join THIS
JoinTHIS – Produktion in situ konsolidierter TP-CFK-Strukturen
Das übergeordnete Ziel des Vorhabens JoinTHIS besteht darin, auf Grundlage von AFP- und Schweißtechnologien für Thermoplaste die interdisziplinäre Entwicklung, Umsetzung und Evaluierung einer Fertigungsmethode vorzunehmen, die die autoklavfreie Herstellung thermoplastischer CFK-Strukturen für die nächste Flugzeuggeneration ermöglicht. Mit der zu entwickelnden Fertigungsmethode wird die Voraussetzung geschaffen, strukturelle Leichtbaukonzepte für Flugzeugrümpfe auf Basis thermoplastischer faserverstärkten Werkstoffe wirtschaftlich in Großserie umzusetzen. Die Kombination prozesstechnischer Vorteile des AFP (hoher Automatisierungsgrad, flexible Bauteilgeometrien) mit den Vorzügen thermoplastischer Matrixmaterialien gegenüber duromeren Systemen (in situ Konsolidierung, Schweiß- und Recyclierbarkeit) ermöglicht stark verkürzte Taktzeiten, sodass hohe Produktionsraten im Flugzeugbau (>100 Stk./Monat) realisiert werden können. Indem die Produktions- und Ressourceneffizienz gesteigert sowie CO2-Emissionen reduziert werden, leistet die zu entwickelnde Fertigungsmethode einen wesentlichen Beitrag zu einer nachhaltigen Mobilitätsstrategie, wie sie mit dem FlightPath 2050 durch die Europäische Kommission vorgestellt wurde.
Förderer: EUROPÄISCHEN FONDS FÜR REGIONALE ENTWICKLUNG (EFRE)
Laufzeit: 2018-2021
Niedersachsen fördert Leichtbauforschung
3,5 Millionen Euro für Innovationsverbund „JoinTHIS“
Mit 3,5 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und vom Land Niedersachsen erhalten die Leibniz Universität Hannover, die TU Clausthal und die TU Braunschweig Fördermittel für ein interdisziplinäres Forschungsvorhaben zum Thema Leichtbau mit kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Ziel des Vorhabens “JoinTHIS” ist es, neue Fertigungsverfahren für die Herstellung von Flugzeug-Strukturkomponenten aus thermoplastischen, faserverstärkten Kunststoffen zu erforschen. Das Forschungsprojekt startet im Herbst dieses Jahres.
“Der Leichtbau ist eine Schlüsseltechnologie, um die Herausforderungen einer nachhaltigen Mobilitätsstrategie zu bewältigen. So können wir den Wissensvorsprung, den wir in den vergangenen Jahren in Stade erlangt haben, weiter ausbauen. Das ist ein Gewinn für die Region und den Forschungsstandort Niedersachsen”, sagt der Niedersächsische Minister für Wissenschaft und Kultur Björn Thümler.
Wissenschaftler der drei niedersächsischen Universitäten arbeiten bereits seit Gründung des Forschungsverbundes “Hochleistungsproduktion von CFK-Strukturen” (HP CFK) im Jahr 2011 am gemeinsamen Standort im CFK Valley in Stade zusammen. Die Forschergruppe um Geschäftsführer Dr. Carsten Schmidt entwickelt und erforscht innovative Fertigungsmethoden für eine effiziente, automatisierte Herstellung von Bauteilen aus CFK.
Stade ist heute einer der größten europäischen Fertigungsstandorte für CFK-Leichtbaustrukturen. Maßgeblich trägt hierzu der international operierende Airbus Konzern bei.
Hintergrund
Seit einigen Jahren entwickelt sich Stade zu einem führenden Standort für CFK-Forschung: Bereits seit 2004 engagieren sich in dem in Stade gegründeten Kompetenznetzwerk “CFK Valley” mehr als 100 nationale und internationale Unternehmen der Branche, die auch industrielle, anwendungsbezogene Forschung betreiben. Mittelpunkt der CFK-Forschungsbemühungen ist das “CFK-Nord”, ein hochmodernes Forschungszentrum, in dem neben der Forschungskooperation HP CFK ebenfalls das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie die Fraunhofer-Gesellschaft aktiv sind.
“Um den aktuellen Herausforderungen in der Luftfahrtindustrie zu begegnen, brauchen wir neue Fertigungsmethoden und Bauweisen, die aufeinander und auf die besonderen Eigenschaften des Faserkunststoffverbundwerkstoffs optimal abgestimmt sind”, sagt Professor Berend Denkena von der Leibniz Universität als Koordinator und Verbundsprecher des Projektes. Die Stückzahlen in der CFK-Teilefertigung für neue Flugzeuggenerationen steigen rasant an und erfordern neue Lösungen. Mit konventionellen Verfahren und Bauweisen seien diese Herausforderungen nur begrenzt zu bewältigen. Denkena: “Mit der interdisziplinären Forschung, die wir in Stade gemeinsam mit den Kollegen aus Braunschweig und Clausthal betreiben, arbeiten wir an Lösungen für die hochproduktive Teilefertigung von morgen.”
Vor diesem Hintergrund hebt Professor Dieter Meiners, Leiter des Instituts für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik an der Technischen Universität Clausthal, die Vorteile der im Forschungsvorhaben betrachteten thermoplastischen Faserverbunde für Flugzeugstrukturen hervor: “Beim Einsatz dieser Werkstoffe entfällt im Gegensatz zu den heutzutage überwiegend eingesetzten duroplastischen Materialien der zeit- und kostenintensive Schritt der Aushärtung. Zudem lassen sich Bauteile durch Schweißen zusammenfügen, wodurch stark verkürzte Montagezeiten realisierbar sind. Außerdem können Bauteile aus Thermoplast nach Ende eines Flugzeuglebens sinnvoll recycelt werden.”
“Eine werkstoffliche Umorientierung im Flugzeugbau ist immer auch mit tiefgreifenden Veränderungen verbunden, die bereits in der Strukturauslegung Berücksichtigung finden müssen. In der Vergangenheit konnte man dies z.B. bei der 350XWB-Flugzeugfamilie von Airbus beobachten, bei der große Teile der metallischen Strukturen durch CFK mit duromerer Matrix ersetzt wurden. Einen wissenschaftlichen Beitrag zur notwendigen Strukturanpassung an thermoplastischen CFK zu leisten ist daher ein weiterer zentraler Schwerpunkt des Projekts JoinTHIS”, so Professor Peter Horst, Leiter des Instituts für Flugzeugbau und Leichtbau.