Infusionsanlagentechnik zur Serienproduktion von Hochleistungsfaserverbundbauteilen

Abstract

Derzeit findet in der kommerziellen Luftfahrt ein Paradigmenwechsel vom Metallleichtbau zum Leichtbau mit Faserverbundkunststoffen (Composites) statt. Das Leichtbaupotential von Composites kann derzeit aufgrund der hohen Material- und Herstellungskosten nur in Hochpreismarktsegmenten (Flugzeugbau, Raumfahrt, Rennsport) wirtschaftlich genutzt werden. Die hohen Herstellungskosten resultieren dabei hauptsächlich aus dem hohen manuellen Aufwand für das Ablegen der Faserhalbzeuge und Prozessieren der Bauteile. Während bei der Prepregtechnologie die Fasern und das Harz bereits im Halbzeug kombiniert sind, wird das Harz bei den Liquid-Resin-Infusion (LRI) und Resin-Transfer-Moulding (RTM) Technologien typischerweise in eine trockene Preform infiltriert. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Anlagentechnik vorgestellt, die bei möglichst geringem technischem Aufwand eine weitgehend automatisierte und steuerbare Durchführung des Infusionsprozesses ermöglicht. Ergänzt wird die Anlagentechnik durch eine optische Überwachung und Dokumentation des Injektionsprozesses im Fertigungswerkzeug.