Luft- und Raumfahrt: Der wirtschaftliche Reiz, mit weniger mehr zu erreichen.

Eine einzigartige Verarbeitungstechnologie ermöglicht die Konsolidierung von Bauteilen und eine effiziente Fertigung: Die Kombination aus der „Fusible-Core“-Technologie von Egmond Plastic und einer VICTREX®-PEEK-Polymerlösung führt zu Kosteneinsparungen von mehr als 30 % und einer Gewichtsreduzierung von bis zu 50 %.

Thornton Cleveleys (Großbritannien), XX. März 2015 – Bei der Herstellung komplexer Kraftstoffbehälter für die weltweite Luftfahrtindustrie lassen sich im Vergleich zu bestehenden Metallkonstruktionen Kosteneinsparungen von mehr als 30 % und Gewichtsersparnisse von bis zu 50 % erzielen. Die effiziente Fertigung, einschließlich der Teilekonsolidierung, ist das Ergebnis der Zusammenarbeit zwischen Egmond Plastic BV, einem führenden Spezialisten für Spritzguss, und Victrex, der eine eigene „Fusible-Core“-Technologie mit einer Hochleistungspolymerlösung von Victrex kombiniert hat. Carbonfaservarianten des VICTREX® PEEK-Polymers machen beispielsweise den Einsatz eines separaten Lagers überflüssig, da dieses nun in die Gesamtkonstruktion des Gehäuses integriert ist.

Kraftstoffgehäuse für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt weisen sehr komplexe innere Geometrien auf, die mit herkömmlicher Spritzgusstechnologie nicht formbar sind. Die „Fusible-Core“-Technologie von Egmond Plastic ermöglicht das Formen komplexer Hohlkörper, Verteiler und Rohre. Richard Brandwijk, Geschäftsführer bei Egmond Plastic BV, erklärt: „Unsere ‚Fusible-Core‘-Technologie bietet in Kombination mit dem kohlefaserverstärkten VICTREX PEEK-Polymer zahlreiche Vorteile. Dazu gehören Kostensenkungen, eine höhere Fertigungsgeschwindigkeit sowie eine Gewichtsreduzierung, die zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz und geringeren CO₂-Emissionen führt. Zusammen mit der Teilekonsolidierung ermöglicht diese außergewöhnliche Kombination aus Technologie und Material die Konstruktion sehr komplexer Bauteile, die die Möglichkeiten herkömmlicher Spritzguss- und Metallverfahren übersteigen.“

Durch den Einsatz eines „Near-Net-Shape“-Fertigungsverfahrens für den Schmelzkern lässt sich im Vergleich zu bearbeiteten Bauteilen eine Zeitersparnis von 80 % erzielen. Nachbehandlungen zum Korrosionsschutz, wie beispielsweise das Eloxieren, können entfallen. Die Vorlaufzeiten lassen sich um 50 % verkürzen. Diese Faktoren führen insgesamt zu Kosteneinsparungen von mehr als 30 % im Vergleich zu entsprechenden Metallbauteilen.

„Die globale Luft- und Raumfahrtindustrie kann enorm davon profitieren, wenn Metalle in Schlüsselanwendungen konsequent ersetzt werden – ein Bereich, in dem Egmond eine herausragende Führungsrolle übernommen hat“, sagte Uwe Marburger, Aerospace Business Development Manager bei Victrex. „Es liegt auf der Hand, dass unser PEEK-Know-how und unsere Materiallösungen den Einsatz einer Technologie ermöglichen, die einige der größten Herausforderungen bei der Konstruktion und Fertigung komplexer Luft- und Raumfahrtkomponenten bewältigt.“

Bisher hatte der Endverbraucher für die Herstellung von kraftstofführenden Bauteilen in der Regel Aluminium vorgeschrieben, doch ein mit Kohlefasern verstärktes PEEK-Polymer weist im Vergleich zu Aluminium ein überlegenes Ermüdungsverhalten auf. Dabei erfüllt es alle technischen Anforderungen für diese Anwendung, darunter Steifigkeit, Flamm-, Rauch- und Toxizitätsverhalten (FST) sowie Beständigkeit gegen aggressive Chemikalien, darunter insbesondere – für diese Anwendung in der Luft- und Raumfahrt – Beständigkeit gegen Düsentreibstoff und Skydrol-Hydraulikflüssigkeit. Die Bauteile können Abmessungen von bis zu 30 cm × 30 cm × 40 cm aufweisen, und typischerweise wird das Verfahren für Produktionsserien von bis zu 2.000 Bauteilen eingesetzt.

Die einzigartige „Fusible-Core“-Technologie von Egmond hat sich bereits im Einsatz mit VICTREX PEEK bewährt. Das wichtigste Beispiel hierfür ist eine Kraftstoffpumpe für den Eurofighter Typhoon, ein Kampfflugzeug, das in mehreren europäischen Ländern im Einsatz ist. Diese Pumpe wird seit mehr als 20 Jahren erfolgreich im operativen Einsatz genutzt.

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