VARI - Kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von großflächigen Luftfahrtbauteilen

Kurzfassung

Um die technischen Vorteile von Faserverbund-werkstoffen in Flugzeugstrukturen auch wirtschaftlich umsetzen zu können, besteht ein steigender Bedarf an kostengünstigen Herstellungsverfahren. Das in diesem Beitrag vorgestellte Fertigungsverfahren vereint die Anforderungen qualitativ hochwertiger Bauteile mit gleichzeitig geringen Herstellungskosten. Das VARI-Verfahren (Vacuum Assisted Resin Infusion) ist ein Atmosphärendruck unterstütztes Harzinjektionsverfahren mit einseitiger Form. Eine Besonderheit des VARI-Verfahrens ist, neben dem einfachen Aufbau mittels eines Vacuum-Bagging und der Verteilung der Matrix mittels einer Fließhilfe, die Anpassung an das verwendete Harzsystem. Die Infiltration der Bauteile erfolgt oberhalb des Siededruckes des Harzsystems, welcher von Infiltrationstemperatur und –druck abhängig ist. Aus diesem Grund können auch heißhärtende Harzsysteme, wie Hexcel RTM 6 oder Bismaleinimid-Harze, verarbeitet werden. Unter Einhaltung der Prozeßparameter sind Bauteilqualitäten erreichbar, welche den Vergleich mit im Autoklav hergestellten Bauteilen nicht zu scheuen brauchen. Im Gegensatz zu herkömmlichen RTM-Verfahren mit zwei- oder mehrteiligen festen Formteilen können die Werkzeugkosten erheblich reduziert werden. Die Herstellung von Strukturen außerhalb des Autoklaven trägt weiterhin zur Reduktion der Herstellungskosten mit dem VARI-Verfahren bei. Im industriellen Einsatz wurden mit dem VARI- Verfahren Flügelschalen eines Hochleistungs-segelflugzeuges, sowie Propellerspinner mit einem raumtemperaturhärtendem Harzsystem hergestellt. Das große Potential des VARI-Verfahrens ist die Verarbeitung verschiedenster Harzsysteme in großflächigen Bauteilen ohne Autoklav. Durch die geschlossene Prozeßführung sind toxikologisch bedenkliche, sowie heiß zu verarbeitende Harzsysteme sicher und kosteneffizient zu verarbeiten.