Quelle: DLR (CC-BY 3.0)..
Galerie teilen:
In der GroFi-Anlage des Zentrums für Leichtbauproduktionstechnologie am DLR-Standort Stade findet die Fertigung einer Flügelschale mit 7 verschiedenen Robotereinheiten statt.Die Zusammenarbeit der Roboter vereint die Technologien: automatisierten Faserablage in verschiedenen Materialbreiten, eine mobile Roboterplattform, den Flächenscan zur Überwachung der Oberflächen während der Fertigung und die automatisierte Qualitätssicherung.Für nähere Informationen zum Projekt können Sie sich an Herrn Christian Krombholz wenden.
Die Herstellung großskaliger Faserverbundbauteile in großen Stückzahlen erfordert im Vergleich zu derzeitigen Anlagen eine deutliche Steigerung von Effektivität und Effizienz. Mit der Forschungsplattform GroFi® verfolgen Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie in Stade den Ansatz der Parallelisierung von Fertigung und Wartung sowie des simultanen Einsatzes koordiniert arbeitender Roboter an einem Bauteil. Der zentrale Ansatz der Mehrkopfablage konnte dabei im Rahmen des Projekts EWiMa (Efficient Wing Cover Manufacturing) mit der weltweit ersten Faserablage einer Flügelschale mit zwei parallel arbeitenden Robotereinheiten erfolgreich demonstriert werden.
Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).
Mit Hilfe autonomer, kooperierender FlappyBots werden die Laminate Lage für Lage aufgebaut. Ohne starre, begrenzende Führungskinematik kann mit dem Konzept flexibler auf Skalierung, Geometrie- und Designänderung der Bauteilstrukturen reagiert werden. Der Verzicht auf verstärkte Anlagenfundamente ermöglicht zudem eine Verwendung in bestehenden Produktionshallen. Veränderte Bedarfe und Engpässe können ohne hohe Zusatzinvestitionen abgefangen werden. Durch intelligentes Schwarmverhalten der simultan agierenden FlappyBots wird die Produktion effizienter und robuster. Voraussetzung ist lediglich eine ortsflexible Stromversorgung. Dies ermöglich erstmalig automatisierte Faserlegeverfahren in kontinuierlichen Fertigungsstraßen, wie bei Produktion metallischer Flugzeugstrukturen.
Kathrin Kaus arbeitet beim DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik in Braunschweig. Dort ist sie zuständig für die Fertigung maßgeschneiderter Testbauteile für Flugzeuge aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK). Diese Kunststoffe haben gegenüber Aluminium oder Stahl den Vorteil, dass sie leicht und gleichzeitig sehr fest sind - ideal also für die Luftfahrt. Kathrin Kaus gibt damit den Ideen der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern erstmals eine Form. Den Kopf wieder frei bekommt sie bei langen Ausritten mit ihrem Pferd.Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) erforschen und entwickeln Technologien von Morgen. Bei ihrer Forschungsarbeit, werden sie von vielen Seiten unterstützt. In dieser fünfteiligen Video-Reihe stellen sich einige Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter vor, die den Forschern den Rücken stärken, sie sind "die Möglichmacher".
Neuartige Flugzeugbauteile aus leichtem kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) müssen in einem Autoklaven, einer Art großem Ofen, ausgehärtet werden. Das Problem: während des Aushärtungsprozesses erhalten die Wissenschaftler keine Information über eventuelle Fehler oder Mängel im Bauteil und können den Aushärtungsprozess nicht unterbrechen. Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben im Rahmen des EU-Projekts LOCOMACHS Sensoren entwickelt, die Aufschluss über die Qualität des im Autoklaven befindlichen Bauteils geben, so dass im Falle von Mängeln die Produktion vorzeitig abgebrochen werden kann. Das spart Zeit, Geld und schont die Umwelt. Für diese Entwicklung haben sie am 2. Juni 2015 den (JEC) Innovation Award in der Kategorie "Aeronautics" in Houston erhalten.
Im europäischen Projekt SADE (Smart High Lift Devices for Next Generation Wings), geleitet von Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik, arbeiteten 13 Partner aus 8 Nationen an der Realisierung sogenannter „morphender“ Hochauftriebssysteme, die aktiv mit kontinuierlicher Kontur variabel an die aerodynamischen Gegebenheiten optimal angepasst werden können. Damit lassen sich besonders energieeffiziente laminare Flügel realisieren, die zudem eine deutliche Reduktion des Lärms beim Landeanflug ermöglichen. Dazu fanden im Juli 2012 Tests bei der TsAGI (Zentrales Aerohydrodynamisches Institut Russland) in einem der größten europäischen Windkanäle T101 statt.
Das DLR setzt seine Kompetenzen aus der Luftfahrt für die Windenergieforschung ein. Das Video zeigt, wie das DLR mit Know-how aus der Aerodynamik, der Aeroakustik und der Aeroelastik, aber auch aus der Materialforschung Windkraftanlagen leistungsstärker und leiser konstruieren möchte. Die automatisierte Produktion von Faserverbundbauteilen ist ein weiteres Themenfeld. Fernerkundungsdaten sorgen für präzisere Windvorhersagen.
Vom 11. bis 16. September 2012 präsentierte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf der ILA Berlin Air Show 2012 Luft- und Raumfahrt von Morgen. Auf dem DLR-Stand wurde ein Originalbauteil der Droop Nose ausgestellt. Technologien für künftige Flugzeuggenerationen erfordern deutliche Reduktionen bei Strömungswiderstand, Treibstoff-Emission und Lärmemission der Flugzeugzelle. Um dieses Ziel in naher Zukunft zu erreichen, sind neuartige, formvariable Strukturen die Schlüsseltechnologie. Die vom DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik entwickelte Droop Nose ist eine fugenlose und flexible Flügelvorderkante. Sie erlaubt eine Verschmelzung sich widersprechender Anforderungen wie Flexibilität (in vertikaler Bewegungsrichtung) und Steifigkeit entlang der Flügelspannweite.
Interview mit Prof. Joachim Block und Ingenieur Marco Straubel zum Test des Entfaltungsmechanismus eines Solar Sails in Schwerelosigkeit. Solar Sailing ist eine Form des Raumfahrt-Antriebs, welche seit Jahrzehnten als Alternative zu klassischen Antriebs-Technologien entwickelt wird. Damit Sonnensegel eine Sonde durch das All bewegen können, müssen sie riesig sein. Allerdings passen sie so in keine Rakete, die von der Erde aus ins All startet. Wie sich aufs Kleinste zusammengeschnürte Masten für Sonnensegel in der Schwerelosigkeit entfalten, das haben Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) bei einem Parabelflug demonstriert.
Am 13. Februar 2009 führte ein Forscherteam des Instituts für Faserverbundleichtbau und Adaptronik des DLR Braunschweig eine Experimentreihe and Bord des A300 Zero-G durch. Im Fokus der Untersuchungen stand diesmal ein extrem leichter und zudem aufrollbarer Mast aus Kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dank der Materialdicke von nur 0,1 mm wiegt ein 8 Meter langes Exemplar gerade einmal 500 Gramm. Trotz des geringen Gewichts sind diese Masten sehr steif und sollen bei zukünftigen Weltraummissionen genutzt werden um als Basisstrukturen großer Systeme wie Sonnensegel, Solarkollektoren und Antennen, zu dienen.
Carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK), einer der modernsten Werkstoffe der Gegenwart, ist fester als Stahl und leichter als Aluminium - ein ideales Material für den Flugzeugbau. Leichte Flugzeuge sparen Treibstoff und damit Kosten, außerdem stoßen sie weniger Schadstoffe aus. Das Hochleistungsmaterial CFK ist derzeit noch vergleichsweise teuer und seine Produktion aufwendig. Als führende Einrichtung auf dem Gebiet des Faserverbundleichtbaus forscht das Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik seit vielen Jahren an effizienteren Fertigungsverfahren für CFK-Strukturen sowie an verbesserten Analyse- und Auslegungsmethoden. Durch die Adaptronik als weitere Säule des Instituts werden zudem Möglichkeiten eröffnet, die CFK-Bauteile durch Integration zusätzlicher Fähigkeiten in den Verbund technisch und auch wirtschaftlich aufzuwerten. So können CFK-Strukturen mit Werkstoffen und Technologien der Adaptronik dazu befähigt werden, ihre Form zu verändern, Vibrationen aktiv zu reduzieren oder die Schallabstrahlung der schwingenden Struktur in den Raum zu mindern.