SQRTM ermöglicht die Fertigung endkonturnaher Teile aus Verbundwerkstoffen

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Trockenes Carbonfasergewebe in den Aufbau einbezogen

Um das Kabinendach herzustellen, wurden zuerst die Prepregs für die größten Dachkomponenten zugeschnitten und im Werkzeug abgelegt. Als Prepreg kam das Composite 5250-4 von Cytec Engineered Materials Inc., Tempe/Arizona (USA) zur Anwendung), das aufgrund der hohen chemischen Kompatibilität zum Flüssigharz 5250-4-RTM von Cytec ausgewählt wurde.

Die Anpassung des SQRTM-Verfahrens an die Materialien war dabei von hoher Wichtigkeit, weil auch trockenes Carbonfasergewebe in den Aufbau einbezogen wurde. Jedoch habe die Verarbeitung desselben Basis-Harzsystems die Besorgnisse um die Vermischung der Harze und die möglichen Veränderungen der mechanischen Eigenschaften zersteut, stellt Tom Carstensen, Leiter des Kabinenprogramms bei Sikorsky, fest.

Das unidirektionale CFK- und das Gewebe-Prepreg wurden außerhalb des Werkzeugs separat verdichtet, um jeglichen Lufteinschluss oder lokale Stellen mit Harzkonzentrationen zu vermeiden – ein Schritt, der üblicherweise für jeden Composite-Werkstoff genau beschrieben wird. Die Schnittlagen wurden gemäß den Werkstoffspezifikationen auf eine geheizte, flache Platte oder einen Tisch gelegt, abgesackt und unter Vakuum gesetzt.

Auf diese Weise wurde ein 11-Lagen-Prepreg-Stapel etwa eine Stunde nach Erreichung der Höchsttemperatur verdichtet – auf Basis des erforderlichen Verdichtungsgrades. Danach kamen die verdichteten Stapel oder Blöcke ins Werkzeug. Der Aufbau des Vorformlings begann. Damit waren zwei Techniker beinahe zwei Wochen lang beschäftigt.

Schichtweiser Aufbau der Zuschnitte erzeugt die Konturen

Mit dem schichtweisen Aufbau der Zuschnitte erhielt das Bauteil seine Konturen. In diesen Aufbau wurden dreidimensionale, trockene Gebilde integriert, die hinsichtlich der Form Ähnlichkeiten mit dem griechischen Buchstaben π haben. Diese Konstruktionen wurden von den US-amerikanischen Zulieferern Bally Ribbon Mills, Bally/Pennsylvania, und Albany Engineered Composites, Rochester/New Hampshire, gefertigt.

Überall traf eine vertikale Verstärkungsrippe auf einen Trägerflansch oder auf die Schale des Bauteils, wobei die beiden Beine der π-Gebilde einen Schlitz formten, den jeweils das Gewebe überbrückte, während das senkrechte Element am horizontalen Flansch oder an der Schale flach anlag. Die π-Preforms fungierten dazu, dass sich die Radien zwischen dem Gewebe und den Kappen oder Flanschen bei jedem der Träger und Rahmen vollständig ausbildeten. Nur so bietet die Konstruktion die nötige Steifigkeit und Festigkeit.

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