Herstellung von robusten Klappen und Deckeln für zukünftige radargetarnte Luftfahrzeuge

Abstract

Die robuste Tarnung von Deckeln, klappen und Türen an zukünftigen militärischen Luftfahrtstrukturen stellt bisherige Leichtbau Technologien vor große Herausforderungen. Herausforderungen sind geeignete Tarnmaterialien zu finden, dieses zu Faserverbundwerkstoffen zu verarbeiten und gleichzeitig den Anforderungen an enge Toleranzen gerecht zu werden. Im Stand der Technik bestehen Absorber Materialien und Strukturwerkstoffe aus verschiedenen Materialklassen. Thermoplastische Werkstoffe bieten hier die Möglichkeit einer gleichen Materialklasse von Absorber Material und Strukturwerkstoff und in der Kombination von Fertigungstechnologien. Im Rahmen der Arbeit werden zwei Technologien vorgestellt und Bauweisen mit entsprechenden Fertigungsrouten aufgezeigt. Das Absorbermaterial wird zu einem thermoplastischen Organoblech verarbeitet. Dieses Organoblech wird anschließend zu einzelnen Segmenten aufgeteilt, welche in einem nachfolgenden Konsolidierungsschritt im Ofen zu einem Bauteil verschmolzen werden. Vorteile hier sind, dass die Bauteile beliebig skaliert werden können und eine materialgerechte Fügung aufweisen. Durch anpassen des Lagenaufbaus und anschließenden Temperprozessen können die Toleranzen weiter verbessert werden. In einem alternativen Fertigungskonzept wird das Spritzgießen betrachtet. Das Absorber Material wird um einen CFK Einleger umspritzt und direkt im Prozess mit dem Strukturwerkstoff verbunden. Die hohe Einspritzdrücke und langsame Fließgeschwindigkeiten des Absorber Materials bewirken eine unerwünschte Verformung des Einlegers. Eine entsprechende Anpassung des Fließweges zeigte Verbesserungen. Beide Bauweisen werden hinsichtlich ihrer Toleranzen, Genauigkeiten und Kosten verglichen und bewertet. Ebenfalls wird aufgezeigt, an welchen Klappen- und Deckelkomponenten entsprechende Technologien vorteilhaft sind.