Zerspanung Automatisches Schäften verbessert die FVK-Bauteilreparatur

Autor / Redakteur: Ralph R. Hufschmied / Josef-Martin Kraus

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Für das automatisierte Schäften wurde eine mobile Fräsmaschine entwickelt, die mithilfe von Sauggreifern an der Reparaturstelle angebracht wird. Ein Transportgestell sorgt für schnelle Verfügbarkeit.
Für das automatisierte Schäften wurde eine mobile Fräsmaschine entwickelt, die mithilfe von Sauggreifern an der Reparaturstelle angebracht wird. Ein Transportgestell sorgt für schnelle Verfügbarkeit.
(Bild: Primacon)

Faserverbundwerkstoffe sind nicht nur in der Automobil- und Luftfahrtindustrie auf dem Vormarsch. Die Materialeigenschaften überzeugen in vielen Anwendungsbereichen. Aber was passiert bei strukturellen Bauteilschäden? Bei Stahl- und Aluminiumteilen ist die Reparatur kleiner oder größerer Schäden kein Problem. Wie repariert man aber Strukturen aus Faserverbundkunststoff (FVK) schnell und sicher?

Qualität bei manuellen Verfahren ist nicht reproduzierbar

Man entfernt das schadhafte Material und klebt einen Patch auf die beschädigte Stelle. Was sich so einfach anhört, ist aber ziemlich kompliziert. Bei einer Stahl- oder Aluminiumstruktur könnte man die betroffene Sektion einfach austauschen. Geht es aber um integral gefertigte FVK-Strukturteile bei Automobilen oder Luftfahrzeugen, ist ein solches Vorgehen wirtschaftlich nicht vertretbar.

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Also wird repariert – und das bisher meist von Hand mit allen Nachteilen manueller Verfahren: Die Qualität schwankt und ist nicht reproduzierbar. Außerdem dauert es meist ziemlich lang, bis die strukturellen Bauteileigenschaften gemäß den hohen sicherheitstechnischen Anforderungen der Luftfahrtbehörden auf diesem Weg wiederhergestellt sind.

Bundeswehr treibt Entwicklung aufgrund künftiger Anschaffen voran

Am Wehrwissenschaftlichen Institut für Werk- und Betriebsstoffe (Wiweb) in Erding bei München kennt man das Problem. Seit einigen Jahren untersucht dort der wissenschaftliche Mitarbeiter Dr.-Ing. Jens Holtmannspötter im Auftrag der Bundeswehr die Instandsetzung und Reparatur von FVK-Strukturen. Hintergrund: Die Bundeswehr betreibt mit dem Eurofighter, dem Unterstützungshubschrauber Tiger, dem Transporthubschrauber NH90 und dem kommenden Transportflugzeug A400M vier Luftfahrzeuge, die erstmals zum Großteil aus FVK bestehen.

Bereits vor einigen Jahren wurden deshalb im Rahmen einer Initiative erste systematische und reproduzierbare Reparaturversuche in der Bundeswehr durchgeführt, um eventuell auftretende Mängel und mögliches Verbesserungspotenzial aufzuzeigen. Nach Angaben von Holtmannspötter zeigte es sich, dass besonders bei der manuellen Vorbereitung von Reparaturstellen eine Optimierung der Reparaturprozesse notwendig ist.

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