Im Airbus 350 XWB stecken Kohlefaser-Kegel aus Dresden. Foto: Airbus
Dresden, 19. März 2013: Indem sie Kohlenstofffasern in eine disziplinierte Ordnung zwingen, wollen Dresdner Ingenieure modernen Düsenflugzeugen den übermäßigen Kerosin-Durst abgewöhnen. Die Forscher des Leibniz-Instituts für Polymerforschung (IPF) und der Dresdner TU-Ausgründung „EAST-4D“ haben dafür Technologien für neue Verbundwerkstoffe in Triebwerken entwickelt, die durch eine genaue Faser-Ausrichtung in Richtung der später auf das Bauteil wirkenden Kräfte besonders zugfest, stabil und leicht sind – was wiederum den Kraftstoffverbrauch senkt, wie Stefan Lindner von der „EAST-4D Carbon Technology GmbH“ erklärte. Die aktuell in Dresden gefertigten Bauteile werden zum Beispiel im Airbus A 350 XWB, im Riesenjumbo 748-8 und im Geschäftsreiseflugzeug Gulfstream G650 installiert.
Kraftfluss-Fasern sorgen für stabilere und leichtere Triebwerke
Ein Mitarbeiter prüft die Kohlefaserbeschichtung eines Kegels. Foto: East-4D
Die Technologie geht auf eine Entwicklung zurück, die das IPF bereits in den 1990er Jahren begonnen hatte: Beim „Tailored Fiber Placement” (Maßgeschneiderte Faser-Platzierung) werden in einer speziellen Stickmaschine auf einem Trägergewebe Kohlenstoff-Fasern mittels Nylonfäden fixiert. Ein Computerprogramm sorgt dafür, dass die Fasern alle hochpräzise in Richtung der Kraftflüsse ausgelegt werden – „weil die Fasern nämlich nur in Längsrichtung ihre super Eigenschaften besitzen und einbringen können“, wie IPF-Sprecherin Kerstin Wustrack erklärte. Die so gefertigten Formbauteile sind dadurch viel stärker belastbar als Verbundstoffe mit einer wilden Faseranordnung.
Die aus der TU Dresden ausgegründete Firma EAST-4D, die IPF-Ausgründung „Complex Fiber Structures GmbH“ und weitere Partner haben auf dieser Basis zum Beispiel Triebwerk-Einlaufkegel konstruiert und gefertigt, die den mechanischen Belastungen im Flugbetrieb extrem gut gewachsen und dabei sehr leicht sind – Argumente, mit denen die Dresdner große Auftraggeber wie den Triebwerk-Hersteller Rolls Royce gewinnen konnten.
Ingenieure rechnen mit 100 neuen Jobs
Der Wickelprozess für die Kohlefaser-Verbundbauteile. Foto: East-4D
Das Leibniz-Institut und die „East-4D“ haben nun eine Forschungskooperation vereinbart, um diese Technologie zu verfeinern und Software-Modelle für eine noch präzisere Faserausrichtung zu entwickeln. „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“, betonten die Partner.
Sie rechnen damit, dass durch diese Hightech-Material-Kooperation in den kommenden Jahren bis zu 100 zusätzliche Arbeitsplätze in und um Dresden entstehen werden. Derzeit hat die „East-4D“ 40 Mitarbeiter und das IPF 461 Beschäftigte. Heiko Weckbrodt
Ihre Unterstützung für Oiger.de!
Ohne hinreichende Finanzierung ist unabhängiger Journalismus nach professionellen Maßstäben nicht dauerhaft möglich. Bitte unterstützen Sie daher unsere Arbeit! Wenn Sie helfen wollen, Oiger.de aufrecht zu erhalten, senden Sie Ihren Beitrag mit dem Betreff „freiwilliges Honorar“ via Paypal an:
Vielen Dank!