Die Concorde Hall von Le Bourget wird für die Zeit der Paris Air Show regelmäßig zur "Boarding Zone" für Innovationen. Dieses Jahr waren der beeindruckende Ausstellungsraum sowie der exquisite ESA Pavillon Ausstellungsfläche für den weltweit ersten mit Fiber Patch Placement Technologie hergestellten Flugzeug-Fenstertrichter. Als Partner des Starburst Accelerators und des ESA Business Incubation Programms war das Münchner Startup Cevotec eingeladen, den außergewöhnlichen Prototyp zu präsentieren.
„Die spezielle Geometrie dieses Fenstertrichters automatisiert im Fiber Patch Placement Verfahren herzustellen, ist für automatisierte Fertigungsprozesse eine echte Herausforderung“, berichtet Felix Michl, CTO von Cevotec. Die biaxial gekrümmte und ringförmig geschlossene Trichterform erfordert eine Faserarchitektur in radialer- und in Umfangsrichtung und eignet sich somit hervorragend für die Demonstration der einzigartigen Möglichkeiten, die Fiber Patch Placement für die Produktion von komplexen 3D Preforms bietet. „Stand heute gibt es verschiedene Möglichkeiten, so einen Fenstertrichter zu produzieren“, erklärt Michl. „Zum Beispiel kann man die Preform zuerst flach mit bebinderten Carbonfasern sticken, die dann in einem Thermoprozess fixiert werden. Danach wird mit erheblichen Aufwand das Fremdmaterial wie der Stickfaden eliminiert und in einem Umformschritt die Bauteilform erreicht, ehe in einem weiteren Wickelprozess die Fasern in Umfangsrichtung aufgebracht werden. Die so entstandene Preform wird dann ein zweites Mal thermisch aktiviert und verpresst, bevor schlussendlich das Imprägnieren mit Harz erfolgt. Alles in allem also ein ziemlicher Aufwand durch die Verkettung mehrerer Prozesse und Arbeitsschritte, welche Kosten nach oben treibt und Produktionszyklen verlängert.“
Fiber Patch Placement hingegen ermöglicht es, die Preform eines Flugzeugfenstertrichters in einem einzigen, automatisierten Produktionsprozess herzustellen. Zunächst wird von der CAD-CAM Software ARTIST STUDIO ein digitales Laminat mit optimalen Eigenschaften aus einem gängigen CAD-File erstellt. Auf Basis dieses Laminats erfolgt eine offline-Programmierung der Roboter des Produktionssystems SAMBA. SAMBA erstellt dann additiv, Stück für Stück, die integrale 3D Preform. Auf diese Weise werden einige der herkömmlichen Produktionsschritte sowie insbesondere manuelle Arbeitsschritte eingespart. Der Produktionszyklus beschleunigt sich merklich und die Kosten sinken erheblich. „Außerdem“, betont Michl. „übertrifft ein in Fiber Patch Placement hergestelltes Bauteil Metall an Stärke und Belastbarkeit, wiegt aber nur einen Bruchteil.“ Derzeit verarbeitet Cevotec primär Trockenfasern. "Aber die Verarbeitung von vorimprägnierten Fasern (Prepreg), wird in den nächsten Monaten möglich sein", schließt Michl seine Ausführungen.
Die Besucher der Concorde Halle und des ESA Pavillons zeigten sich in jedem Fall von den präsentierten Prototypen beeindruckt. „Neben dem Fenstertrichter und einem nicht weniger spektakulären Druckdeckel haben wir auch das Produktionssystem SAMBA in eine VR-Umgebung vorgeführt“, berichtet Thorsten Gröne, Geschäftsführer von Cevotec. „EU-Kommissar für Wirtschaft und Finanzen, Pierre Moscovici, und der European Space Incubators Network Manager, Bruno Naulais, haben SAMBA über unsere VR-Brillen erkundet. Zudem war es eine große Ehre, dass der französische Staatspräsident Emmanuel Macron auf seinem Besuch der Paris Air Show auch bei Cevotec vorbeischaute."
„Die spezielle Geometrie dieses Fenstertrichters automatisiert im Fiber Patch Placement Verfahren herzustellen, ist für automatisierte Fertigungsprozesse eine echte Herausforderung“, berichtet Felix Michl, CTO von Cevotec. Die biaxial gekrümmte und ringförmig geschlossene Trichterform erfordert eine Faserarchitektur in radialer- und in Umfangsrichtung und eignet sich somit hervorragend für die Demonstration der einzigartigen Möglichkeiten, die Fiber Patch Placement für die Produktion von komplexen 3D Preforms bietet. „Stand heute gibt es verschiedene Möglichkeiten, so einen Fenstertrichter zu produzieren“, erklärt Michl. „Zum Beispiel kann man die Preform zuerst flach mit bebinderten Carbonfasern sticken, die dann in einem Thermoprozess fixiert werden. Danach wird mit erheblichen Aufwand das Fremdmaterial wie der Stickfaden eliminiert und in einem Umformschritt die Bauteilform erreicht, ehe in einem weiteren Wickelprozess die Fasern in Umfangsrichtung aufgebracht werden. Die so entstandene Preform wird dann ein zweites Mal thermisch aktiviert und verpresst, bevor schlussendlich das Imprägnieren mit Harz erfolgt. Alles in allem also ein ziemlicher Aufwand durch die Verkettung mehrerer Prozesse und Arbeitsschritte, welche Kosten nach oben treibt und Produktionszyklen verlängert.“
Fiber Patch Placement hingegen ermöglicht es, die Preform eines Flugzeugfenstertrichters in einem einzigen, automatisierten Produktionsprozess herzustellen. Zunächst wird von der CAD-CAM Software ARTIST STUDIO ein digitales Laminat mit optimalen Eigenschaften aus einem gängigen CAD-File erstellt. Auf Basis dieses Laminats erfolgt eine offline-Programmierung der Roboter des Produktionssystems SAMBA. SAMBA erstellt dann additiv, Stück für Stück, die integrale 3D Preform. Auf diese Weise werden einige der herkömmlichen Produktionsschritte sowie insbesondere manuelle Arbeitsschritte eingespart. Der Produktionszyklus beschleunigt sich merklich und die Kosten sinken erheblich. „Außerdem“, betont Michl. „übertrifft ein in Fiber Patch Placement hergestelltes Bauteil Metall an Stärke und Belastbarkeit, wiegt aber nur einen Bruchteil.“ Derzeit verarbeitet Cevotec primär Trockenfasern. "Aber die Verarbeitung von vorimprägnierten Fasern (Prepreg), wird in den nächsten Monaten möglich sein", schließt Michl seine Ausführungen.
Die Besucher der Concorde Halle und des ESA Pavillons zeigten sich in jedem Fall von den präsentierten Prototypen beeindruckt. „Neben dem Fenstertrichter und einem nicht weniger spektakulären Druckdeckel haben wir auch das Produktionssystem SAMBA in eine VR-Umgebung vorgeführt“, berichtet Thorsten Gröne, Geschäftsführer von Cevotec. „EU-Kommissar für Wirtschaft und Finanzen, Pierre Moscovici, und der European Space Incubators Network Manager, Bruno Naulais, haben SAMBA über unsere VR-Brillen erkundet. Zudem war es eine große Ehre, dass der französische Staatspräsident Emmanuel Macron auf seinem Besuch der Paris Air Show auch bei Cevotec vorbeischaute."
