Das DLR auf der JEC World 2017 in Paris

Thermoplast-Bauteile automatisiert Schweißen

Bauteile aus faserverstärkten Thermoplasten werden immer häufiger in der Luftfahrt verwendet, um zum Beispiel Strukturbauteile wie Spanten oder Stringer miteinander zu verbinden. Thermoplaste sind spezielle Hochleistungskunststoffe, die sich unter Wärmeeinwirkung umformen lassen und zudem schweißbar sind. Das Schweißen ermöglicht eine sehr feste, flächige und dichte Verbindung und hat gleichzeitig hohes Automatisierungspotenzial, was für die Serienfertigung unabdingbar ist. In einer Live-Demonstration zeigen Forscher des DLR-Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie und des DLR-Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie (ZLP) in Augsburg exemplarisch einen vollautomatisierten Fügeprozess, bei dem carbonfaserverstärkte Winkel auf einer flächigen Verbundwerkstoffplatte angebracht werden. Zum Einsatz kommt dabei das elektrische Widerstandsschweißverfahren: Ein elektrisch leitfähiges Schweißelement erzeugt dabei die erforderliche Wärme, um den Thermoplasten direkt in der Fügezone aufzuschmelzen, während die zu verbindenden Bauteile unter Druck zusammengepresst werden.

Automatisierte Rumpfschalenfertigung für Kurzstreckflugzeuge von morgen

Sogenannte Fibre Metal Laminates (FML) – ein Verbund aus dünnem Aluminiumblech und Glasfasergewebe – haben in naher Zukunft großes Potenzial für den Einsatz in Kurzstreckenflugzeugen. Denn im Vergleich zu reinem Aluminium weisen sie wesentlich bessere Struktureigenschaften auf. Aktuell findet die Fertigung von Strukturen aus diesem Verbundmaterial noch größtenteils von Hand statt. Das DLR-Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie in Stade arbeitet deshalb im Projekt ProfiRumpf daran, die Fertigung von FML-Bauteilen automatisiert zu lösen und sie so effizienter und wirtschaftlicher zu machen. Neben Technologien zur Qualitätssicherung zeigen die DLR-Forscher anhand eines Live-Exponats, wie die Automatisierung durch mobile Robotereinheiten zukünftig noch flexibler gestaltet werden kann.

Flex-in Heat: Pflaster für Hightech-Kunststoffe

Geringes Gewicht bei hoher Festigkeit – diese Eigenschaften zeichnen Strukturen aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) aus. Sie kommen deshalb immer häuftiger im Flugzeug- und Automobilbau zum Einsatz. Im Zuge dieser Entwicklung gewinnen geeignete Reparaturkonzepte an Bedeutung. Um FVK-Strukturen wettbewerbsfähiger und wirtschaftlich interessanter zu machen, haben Wissenschaftler des DLR-Instituts für Bauweisen und Strukturtechnologie ein neuartiges Reparaturkonzept entwickelt: Es ist flexibel, effizient, materialgerecht und verlängert so die Nutzungsphase dieser Strukturen. Zentrales Element ist eine flexible Induktionsheizung, die nur den Bereich des Reparaturstücks (Patch) präzise und homogen erwärmt. Unter Druck und Wärme verbindet sich dieses „Pflaster“ dann mit der umliegenden Struktur. Der am DLR-Stand gezeigte Mobile Reparaturkoffer - Reparatur von FVK-Strukturen - Effiziente und flexible Heiztechnologie mittels Induktion umfasst alle benötigten Systeme und demonstriert das Verfahren.

Druckbehälter für Raumfahrt-Mission Eu:CROPIS

Wenn im September 2017 der Satellit Eu:CROPIS ins All startet, hat er eine ganz besondere Nutzlast dabei: Zwei Gewächshäuser, in denen Tomaten unter Umweltbedingungen wachsen sollen, wie sie in Mond- oder Marshabitaten herrschen könnten. Den dafür notwendigen Druckbehälter hat das DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik aus Kohlenstofffaserverbundwerkstoff (CFK) entwickelt. Sein besonderes Merkmal: Er nimmt die Nutzlast auf und garantiert über die gesamte Missionsdauer von zwei Jahren die für das Experiment benötigte Dichtigkeit. Gleichzeitig ist der Behälter durch eine spezielle Schutzschicht (Whipple Shield) vor dem Einschlag von Mikropartikeln geschützt.

Erfolgreiche DLR-Ausgründung beim JEC Startup Booster

Als eines von weltweit zehn ausgewählten Startup-Unternehmen präsentiert sich die Firma COPRO Technology, eine Ausgründung des DLR-Instituts für Faserverbundleichtbau und Adaptronik, auf dem JEC Startup Booster. Zum ersten Mal können sich dort junge Unternehmen mit ihren Innovationen internationalen Investoren und Anwendern vorstellen. COPRO Technology ist spezialisiert auf besonders effiziente und flexible Prozesse für die industrielle Herstellung von Profilen aus Verbundwerkstoffen, mit deren Hilfe die Qualität gesteigert sowie Kosten und Verschnitt verringert werden können.