Termoplastické kompozity pro velké díly
V létě loňského roku byl zahájen nový výzkumný projekt FRAMES zaměřený na řešení výroby termoplastů pro složité geometrie v leteckém průmyslu.
Trup velkých osobních letadel nové generace bude do značné míry využívat právě termoplastické kompozity, jejichž výhodou jsou vysoká odolnost, recyklační potenciál a rychlejší výrobní cykly umožňující vyhovět budoucím výzvám leteckého sektoru. Konsorcium evropských firem iniciované společností ESTIA-Compositadour, proto spojilo své kapacity a výzkumné úsilí s cílem vyvinout pokročilé znalosti a výrobní řešení k vývoji demonstrátoru výroby velkoformátových termoplastických dílů pro zadní části leteckých trupů.
I pro kritické prvky
Hlavním cílem projektu FRAMES je ověřit a posoudit výrobní přístup integrované zadní části z termoplastu s kritickými konstrukčními prvky. Termoplastové kompozity se již u letadel uplatňují, ale pouze v menších součástech, jako jsou např. držáky sedadel, protože přispívají k odlehčení strojů a tím i ke snižování spotřeby paliva.
Výroba složitých forem zadních velkých částí letadel s kontinuálními vlákny vyztuženými termoplasty však představuje značnou výzvu: vysoké teploty zpracování, náklady na suroviny, složité nástroje s řízenou teplotou a evoluční průřezy. Na podporu iniciativy Clean Sky 2, zaměřené na vývoj konceptů a technologií pro optimální výrobu zadní části trupu a ocasních ploch, proto zahájilo evropské konsorcium ESTIA-Compositadour s britskou firmou Heraeus Noblelight, německou Xelis a francouzskou firmou Cero projekt aplikovaného výzkumu FRAMES. Jde o výrobu vlákny vyztužených termoplastů pro odolné, komplexní dvojitě zakřivené struktury. Spojením sil a znalostí se konsorcium bude snažit vyvinout a uvést na trh spolehlivá a konkurenceschopná průmyslová řešení inteligentních topných systémů pro automatické pokládání, efektivní proces výroby výztuh a pokročilé vyhřívané nástroje. Technologie vyvinuté v rámci projektu budou použity v předváděcím zařízení zadní části letadla vyráběném Německým výzkumným centrem pro letecký a kosmický průmysl DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), které je součástí technologické platformy Clean Sky 2 pro velká osobní letadla.
ESTIA-Compositadour povede výzkum jako koordinátor, Heraeus Noblelight povede vývoj kombinovaného modelu opticko-tepelné simulace pro umístění vláken s xenonovými topnými zařízeními, což umožní rychlé pokládání povrchové vrstvy. Xelis bude vyvíjet robustní výrobní proces pro komplexní termoplastické výztuhy s prokázanou schopností vysoké rychlosti výroby. Cero má na starosti samoohřívací nástrojové řešení umožňující proces konsolidace vyztužení povrchových panelů v jednom záběru.
Velkoformátové kompozitní díly šetří
Využití pokročilých termoplastů v leteckém průmyslu i pro výrobu větších dílů je přisuzována významná budoucnost. Kanadská firma Spirit AeroSystems představila před rokem na pařížském aerosalonu technologii výroby kompozitů navrženou speciálně pro velkoobjemovou výrobu trupu na demonstračním trupovém panelu o rozměrech 5,5 x 3,7 m. Systém ASTRA (Advanced Structures Technology and Revolutionary Architecture), který obsahuje integrované podélníky vyrobené pomocí nové kombinace materiálů a výrobního procesu nabízí až 30% úsporu nákladů ve srovnání s tradičními architekturami a výrobními postupy.
170
