Ausgangspunkt / Motivation

Composite-Strukturbauteile kommen in der neuesten Generation von Verkehrsflugzeugen zum Einsatz. Eine weitere Verbesserung der Leichtbauweise der Flugzeugzelle soll durch den Einsatz von Verbundwerkstoffen auf Thermoplastbasis erreicht werden. Während die Verwendung von Kohlenstofffasern als festes und steifes Material unverändert bleibt, sollen die Matrixmaterialien auf Thermoplaste umgestellt werden.

Diese Umstellung wird auch durch potenziell verbesserte Eigenschaften am Ende der Lebensdauer motiviert, was beispielsweise eine verbesserte Recyclingfähigkeit bedeutet. Leichtbauweisen sind für den umweltfreundlichen Betrieb von Verkehrsflugzeugen und Mobilitätsanbietern im Allgemeinen unerlässlich. Weniger Gewicht bedeutet, dass bei gleichem CO2-Fußabdruck mehr Passagiere oder Fracht transportiert werden können.

Ziele

• Suche nach dem bestgeeigneten Material bzw. Zusammensetzung (Legierung)
• Bau des Werkzeugs
• Austestung von Bearbeitungstechniken
• Integration des Werkzeugs mit anderen Elementen, z.B. Induktionsheizsystem

Ergebnisse

Das Werkzeug wurde größtenteils während der ersten Projektphase vom EMOTION-Konsortium entwickelt und konnte in der zweiten Phase fertiggestellt werden. Das Werkzeug wurde im Rahmen des CS2 Gemeinschaftsprojekts STUNNING eingesetzt, das einen Beitrag zum Multifunktionsrumpfdemonstrator (MFFD) leistet Es wurde ein Mehrlegierungsdesign entwickelt, dessen optimierte Werkzeugeigenschaften nachgewiesen werden konnten.

Das Werkzeug wurde erfolgreich für die Herstellung der Rumpfunterhalbschale des MFFD (8 m × 4 m, eine der größten bekannten Thermoplast-Strukturen weltweit) eingesetzt. Das MFFD-Projekt gewann 2025 den JEC Composites Innovation Award.

Projektkoordination

Technische Universität München (Deutschland)

Partner

• Ostseestaal GmbH & Co KG (Deutschland)
• ALPEX Immobilien GmbH

Technische Universität München
Arcisstrasse 21
D-80333 München