Gemeinsam das Potenzial von Kohlenstofffasern ausschöpfen
IPF Dresden und EAST-4D unterzeichnen Kooperationsvereinbarung zur Entwicklung von High-Tech-Bauteilen für die Luftfahrt
Der Vorstand des Leibniz-Instituts für Polymerforschung Dresden e. V. (IPF), Frau Prof. Brigitte Voit und Herr Achim von Dungern, und der Geschäftsführer der EAST-4D Carbon Technology GmbH, Herr Raimund Grothaus, unterzeichneten eine Kooperationsvereinbarung zur Weiterentwicklung der Tailored Fiber Placement (TFP)-Technologie und deren Nutzung zur Entwicklung von extrem belastbaren Hochleistungsbauteilen für den Luftfahrtsektor.
Die bereits in den 1990er Jahren am IPF entwickelte TFP-Technologie erlaubt über die stick-technische Ablage von Verstärkungsfasern die Herstellung von Bauteilen, in denen durch eine konsequent beanspruchungsgerechte Anordnung der Fasern maximale mechanische Eigenschaften bei geringer Masse erreicht werden können. Seither beständig weiter vorangetrieben, findet die TFP-Technologie unter Einsatz von Kohlenstofffasern heute bereits serienmäßig Anwendung in Automobilbau und Luftfahrttechnik.
Parallel zu diesen Aktivitäten wurden in dem Dresdner Unternehmen EAST-4D Carbon Technology GmbH Bauteile aus Kohlenstofffasern berechnet und etwa mit der Fertigungstechnik des Wickelns von Kohlenstofffasern in den Markt eingeführt. Aktuell in Dresden gefertigte Bauteile finden sich zum Beispiel in dem Riesenjumbo Boeing 748-8, dem Geschäftsreiseflugzeug Gulfstream G650 oder auch dem neuen Großraumflugzeug Airbus A350 XWB.
Im Rahmen der nunmehr geschlossenen Vereinbarung sollen die Kompetenzen und Erfahrungen beider Partner genutzt werden, um erstmalig auch die exakten Faserpositionen mittels TFP-Technik gefertigter Bauteile komplett in die Berechnung einfließen zu lassen. Die virtuelle Gestaltung und Berechnung dieser zum Teil hochgradig komplexen Faser-Kunststoff-Verbundbauteile erfolgt in einem innovativen Ansatz abseits existierender Berechnungsnormen und Standards. Dieses Vorgehen eröffnet neue Anwendungsperspektiven. Gemeinsam erwarten die Kooperationspartner, dass sich hiermit die Eigenschaftspotenziale der Kohlenstofffasern noch deutlich besser ausschöpfen lassen. Gerade für extreme Anwendungen – etwa für die nächste Generation sehr schnell drehender Bauteile von umweltschonenden Flugzeugtriebwerken – ist die Beherrschung der exakten Faserpositionen ausschlaggebend im Design- und Herstellungsprozess. Die Dresdner Experten aus Forschung und Industrie wollen gemeinsam die Berechenbarkeit dieser in TFP-Technik gefertigten Luftfahrtstrukturen ermöglichen. Dadurch sollen dann erstmalig auch extrem sicherheitskritische Bauteile bis zu Ihrem Einsatzlimit belastet werden können.
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