Aus der Branche

Am Gemeinschaftsstand des Aachener Zentrums für integrativen Leichtbau (AZL) in Halle 5A Stand D17 demonstriert das Institut für Textiltechnik der RWTH Aachen University (ITA) vom 12.-14. März 2019 in Paris seine Kompetenzen in den Bereichen Glasfasern, Preforms und Carbon Composites.
Die Exponate stammen aus unterschiedlichen Anwendungsfeldern und adressieren die Branchen Automotive, Luft- und Raumfahrt und Maschinenbau.

1. Innovative Glasfaserforschung am ITA
   Der modulare Aufbau der neu entwickelten, induktiv beheizten Glasfaserproduktionsanlage ermöglicht hohe Flexibilität in der Forschung und das Induktionssystem eine deutlich schnellere Bedienbarkeit. Erstmalig werden am Stand des ITA Glasfasern live auf der JEC World hergestellt. Zu den Neuheiten der Anlage gehört das induktiv beheizte Bushing. Es hat ein flexibles Design und besteht aus einer Platin-/Rhodium-Legierung (Pt/Rh20) zum Einsatz für Hochtemperaturgläser. Die Glasfaserproduktionsanlage wurde so konstruiert, dass sich neue Konzepte und Ideen schnell erproben lassen.
    
2. DrapeCube – Umformung textiler Halbzeuge
   Der DrapeCube bietet eine kostengünstige Konstruktion zur Herstellung von Faservorformlingen aus textilen Halbzeugen. Er kommt zum Tragen bei der Fertigung von Preforms für Prototypen und in der Kleinserie und eignet sich für Unternehmen, die in der von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) tätig sind.
   Bei der Produktion von FVK-Bauteilen wird im Preformingprozess ein Großteil der späteren Bauteilkosten definiert. In kleinen und mittelständischen Unternehmen wird dieser Prozessschritt oft noch manuell ausgeführt. Daraus resultieren hohe Qualitätsschwankungen und Bauteilpreise. Besonders bei hochbelasteten Strukturbauteilen führt die Qualitätsschwankung dazu, dass die Bauteile überdimensioniert sind. So wird das Leichtbaupotential von faserverstärkten Kunststoffen zu wenig genutzt.
   Eine Lösung bietet das aus der blechumformende Industrie adaptierte Stempelumformverfahren zur Formgebung von Verstärkungstextilien. Dabei wird das Textil zwischen zwei Formhälften (Patrize und Matrize) eingelegt und automatisiert umgeformt. Dieses Verfahren kommt aufgrund hoher Anlagen- und Werkzeugkosten fast ausschließlich in der Großserie zum Einsatz. Das ITA hat die Formgebungsstation DrapeCube entwickelt, die eine kostengünstige Alternative bietet und in der Lage ist, den aktuellen Stand der Technik für die Formgebung textiler Halbzeige vollständig abzubilden. Am Stand werden die Prozessschritte in einem Video demonstriert.
    
3. Kohlenstoffaserverstärkter Kunststoff (CFK)-Preform
   Der CFK-Preform besteht aus Carbon-Multiaxial-Gelege, das durch expandiertes Polystyrol (EPS) umgeformt ist, um die Drapierqualität zu optimieren. Durch die schonende, textilgerechte Umformung mittels Schaumexpansion können Preforms in erhöhter Qualität hergestellt werden. Erstmalig wurde die Schaumexpansion genutzt, um Preforms so umzuformen, dass die Drapierqualität im Vergleich zur klassischen Stempelumformung verbessert wird.
   Die Vorteile des so umgeformten CFK-Preforms liegen in der Einsparung von Anlagenkosten, da das Investment viel geringer ist. Dazu wird der Verschnittanteil reduziert, weil eine endkonturnahe Fertigung ermöglicht wird. Darüber hinaus wird der Ausschuß verringert, da weniger Fehler im Textil entstehen.
   Zielgruppe sind die Hersteller von faserverstärkten Bauteilen, insbesondere für die Klein- und Mittelserie, bei denen die klassische Stempelumformung nicht wirtschaftlich ist.
    
4. Gestickter Preform mit integriertem Metallinsert
   Die 12k Carbonfaserrovings werden durch das Spezial-Stickverfahren Tailored Fibre Placement (TFP) zu einem Preform abgelegt. Beim weiteren Lagenaufbau wird der Insert nicht nur unter den Rovinglagen integriert, sondern durch zusätzliches Umschlaufen fixiert. Der hochintegrative Preformingansatz bietet die Möglichkeit zur Reduktion von Gewicht und Prozessschritten sowie zur Steigerung der mechanischen Performance.
   Bisher wurden Inserts geklebt oder es waren Bohrungen im Bauteil notwendig. Aufgeklebte Inserts sind durch die Klebefläche limitiert. Das Einkleben von Inserts in Bohrungen zieht hohe Bohrerabrasion und damit hohen Werkzeugverschleiß nach sich.
   Die Vorteile des gestickten Preforms mit integriertem Metallinsert bestehen in der Reduktion von Verschnitt durch TFP-Preforming und der Steigerung der spezifischen Ausreißkraft. Dazu besteht die Möglichkeit, die Herstellung integrativer Preforms zu automatisieren. Damit ist der Preform mit integriertem Metallinsert interessant für die Zielgruppe Automotive und Luft- und Raumfahrt.

Die „ZiTex-Textil & Mode NRW“ hatte am 12. Juni zu einem Pressetermin Düsseldorfer Flughafen eingeladen. Unter dem Motto ‚Textil erobert die Luft‘ eröffnete Detlef Braun, Leiter der ZiTex mit einem Brancheneinblick die Veranstaltung. Nach zwei informativen Vorträgen der Unternehmen ANKER und SAERTEX gab es die Gelegenheit in der Lufthansawerft die Anwendung der technischen Textilien in zwei Maschinen vom Typ A330 (Langstrecke) und A320 aus der Nähe zu begutachten.

Hightech-Textilien zum Anfassen
Bereits der erste Blick in die Wartungshalle des Hangar 7 sorgte für großes Staunen: Die imposante Lufthansa Maschine des Typus A330, die fast täglich von Düsseldorf nach New York fliegt, steht dienstags zu Wartungsarbeiten im Hangar und bot die perfekte Kulisse, sich die Hightech-Textilien einmal aus der Nähe anzuschauen. Das war sowohl für die Veranstalter als auch die Pressevertreter eine ganz neue Erfahrung. „Ich freue mich sehr, dass wir mit dieser Veranstaltung die innovative Textilindustrie so informativ, praxisnah und erlebnisreich präsentieren konnten“, sagt Detlef Braun begeistert: „Veranstaltungen wie diese tragen dazu bei, den Hightech-Charakter der Branche nachhaltig zu verdeutlichen. Textil ist Zukunft! Dies wurde am Beispiel des Flugzeugs heute mehr als deutlich.“

Ruhig & Robust – Airline Teppichböden
Für das Unternehmen ANKER, traditionsreicher Webteppichboden-Spezialist mit Sitz im rheinischen Düren, referierte Alexander von Fuchs-Nordhoff, Sales Director, über den Einsatz der Teppichböden in Flugzeugen. Zum 50. Jubiläum in diesem Jahr der ANKER Teppiche in der Luftfahrt passte das Event ganz besonders, wurde der erste ANKER Airline Teppich 1968 in einer Lufthansa Maschine verlegt. Dabei gibt es die unterschiedlichsten Varianten der Material-Beschaffung und -Verarbeitung sowie Anbringung der Teppiche. Besonders innovativ: der leichteste Teppich in einem Flugzeug überhaupt, der mit 800 Gramm pro Quadratmeter um die Hälfte leichter ist als die herkömmlichen Varianten und damit deutliche Kerosin-Einsparungen ermöglicht. Durch die Zusammenarbeit mit international renommierten Architekten und Innenarchitekten liegen ANKER Teppichböden weltweit sowohl in Flugzeugen als auch in unzähligen Bürogebäuden, Hotels und öffentlichen Gebäuden. Neben der Kreativität setzt ANKER branchenweit Maßstäbe für Nachhaltigkeit und Innovation.

Stabil & Energiesparend – Tragflächen & Strukturbauteile
Steven Bakker, Global Director Business Unit New Products & New Markets von SAERTEX, einem Familienunternehmen, das Weltmarktführer in der Herstellung von Carbongelegen ist, präsentierte deren unterschiedliche Einsatzbereiche im Flugzeug: in den Tragflächen, der Druckkalotte sowie Stringerelemente und Verkleidungsteile und erläuterte, welchen besonderen Gegebenheiten die Materialien standhalten müssen. Insbesondere die Luftfahrt setzt auf solche Composites, die durch Verstärkungsmaterialien aus Glas-, Carbon- und Aramid-Fasern an Leichtigkeit, Stabilität und Korrosionsbeständigkeit gewinnen. Als Weltneuheit konnte Saertex im März dieses Jahres auf der JEC WORLD 2018 in Paris, der Fachmesse für Verbundwerkstoffe, ein Verfahren vorstellen, das Carbon Gelege automatisch, kontinuierlich und ohne Zerstörung auf Schäden, Lücken und Krümmungen prüft. Airbus setzt dieses Verfahren zur Materialprüfung bereits in Serie ein.

Einblicke in die Praxis vermittelte die Lufthansa Technik
Im Hangar Nr. 7 der Lufthansa Technik erfuhren die Presseteilnehmer viele Details von Wartungsleiter, Sascha Bongartz. Die Lufthansa Technik Gruppe ist ein Geschäftsfeld der Deutschen Lufthansa AG rund um die Themen Wartung und Überholung von Flugzeugen, Geräteversorgung, Triebwerke, Fahrwerke und VIP-Services. Mit 50 Standorten auf der ganzen Welt und 26.700 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern – davon rund 11.000 in Deutschland – ist die Lufthansa Weltmarktführer im Bereich luftfahrttechnischer Dienstleistungen.