Die Bemühungen, Know-how aus der Automobilbranche mit den hohen Qualitätsanforderungen der Luftfahrt zu kombinieren, haben in den vergangenen Jahren bemerkenswerte Erfolge erzielt. Ein erstes Ergebnis war das Isotherme Resin Transfer Molding (RTM), bei dem die Temperatur während des gesamten Herstellungsprozesses konstant bleibt.

Dieses Verfahren führte zu einer Halbierung der Zykluszeit – also jener Zeit, die für die Herstellung eines kompletten Bauteils benötigt wird. Bereits in einem früheren FFG-geförderten Projekt SPARTA (2011-2015) wurde das Verfahren weiterentwickelt und wird seither erfolgreich bei der Fertigung der Türrahmen des Airbus A350 eingesetzt.

Die Entwicklung setzte sich jedoch konsequent fort. Ab 2020 richtete sich der Fokus verstärkt auf die Digitalisierung und Automatisierung dieser Prozesse. Unternehmen wie ALPEX Technologies (Werkzeug- und Formenbau) und FACC (Hersteller von Leichtbau-Composite-Bauteilen) treiben gemeinsam mit Forschungsinstituten wie Aerospace & Advanced Composites (AAC) und der Montanuniversität Leoben neue Fertigungsrouten voran.

Mithilfe von digitalen Zwillingen, Sensorintegration und KI-gestütztem Monitoring wurden RTM-Verfahren kontinuierlich verbessert. Heute können Qualitätsabweichungen bereits während der Fertigung erkannt und korrigiert werden – ein entscheidender Fortschritt, der die Zuverlässigkeit erhöht und Ausschuss drastisch reduziert.

Gleichzeitig verlagerte sich die Forschung auf die Überführung der Hochdruck-RTM-Technologie (HP-RTM) in die Luftfahrt. Ursprünglich in der Automobilindustrie erprobt, bietet HP-RTM durch kurze Taktzeiten und hohe Automatisierung enormes Potenzial für die Serienfertigung komplexer Composite-Bauteile. Hier ist wiederum ALPEX Technologies vorne mit dabei und entwickelt gemeinsam mit Partnern Werkzeuge und Prozessketten, die diese Technologie für die hohen Anforderungen der Luftfahrt zertifizierbar und wirtschaftlich machen.

Auch Additive Manufacturing trat ab 2020 zunehmend in den Vordergrund. Firmen wie Aerospace & Advanced Composites und voestalpine BÖHLER Edelstahl arbeiten eng mit der Luftfahrt zusammen, um neue Werkstoffe und Fertigungsmethoden auf höchstem Sicherheitsniveau einzusetzen. Durch die Kombination von 3D-Druck mit klassischen RTM-Prozessen entstehen hybride Fertigungsketten, die Material und Zeit sparen und zugleich völlig neue Geometriefreiheiten eröffnen.

Diesbezügliche Projekte beschäftigten sich sowohl mit den 3D-Druck-Möglichkeiten für Kunststoffe bzw. Multimaterials (FFG-Projekt LiBio) als auch mit Metall-3D-Druck (FFG-Projekt 3dAeroTiP).

Relevante Projekte

• SPARTA Tooling - Entwicklung eines automatisierten Hochdruck-RTM-Prozesses für Flugzeugstrukturen [Take Off]
• Hairmate - Hybrid Aircraft Seating Manufacturing and Testing [Clean Sky II]
• IKARUS - Innovative, kosteneffiziente Herstellung und Auslegung von Sandwich-Komponenten mit Gitterstruktur aus Polymerhartschaum [Take Off]
• Jarvis4Pre - Virtuelles Lernen und künstlich intelligent entwickelte Arbeitsanweisungen zur Preformherstellung in der Luftfahrt [Take Off]
• LaSPAM - Novel postprocessing for fatigue and hydrogen resistance of Additive Manufacturing aircraft materials [Take Off]
• 3dAeroTiP - Additive Fertigung für innovative Titanbauteile der Luftfahrtindustrie [Take Off]
• LiBIO - Lightweight Bionic Aircraft Interior – Entwicklung von Multimaterial-3D-Druck und multifunktionalen Beschichtungen [Take Off]