Entwicklung eines kostenoptimierten CFK-Raketenmotorgehäuses in Infusionstechnik

Ähnliche Dokumente
Simulation für CFK Komponenten effizient einsetzen - ein durchgängiger Entwicklungsprozess für HD-RTM Bauteile

Klein, groß, günstig, schnell Textilbasierter Faserverbund-Leichtbau für die Serie

Drapiersimulation von Preforms für Faserverbundstrukturen mit LS-Dyna. Stephan Schönen, Johannes Böke Filderstadt,

Kostenoptimierter 700 bar H 2 -Tank

QUALIFIZIERUNG PRODUKTIONSTECHNIK LEICHTBAU. ERFOLGSFAKTOREN UND HERAUSFORDERUNGEN.

Beanspruchungsgerechte Faserverbundstrukturen aus Hybridgarn-Textil-Thermoplasten (HGTT)

ALTERNATIVES VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON WASSERSTOFFDRUCKTANKS

Prozessbegleitende Qualitätssicherungs- maßnahmen für eine automatisierte presstechnische Fertigung

CAM - Von der Simulation in die Realität. Patrick Böhler

Ableitung thermischer Randbedingungen für lineare Antriebseinheiten

CFK-Technologien im Automobilbau

UD-Prepreg mit Winkelabweichung: Herstellung, Zugversuch und Simulation

Integrierte Fertigungsprozessketten für funktionalen Hybrid-Leichtbau in der automobilen Großserie

Flechten - Geeignetes Herstellungsverfahren für faserverstärkte Druckbehälter als Energiespeicher im Automobil?

ZLP. Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie

Multifunktionale Zelle Vision, Realisierung, Leistungsdaten

Technologie des Mikrowellenautoklaven

Ariane 5 Triebwerkstests

Durchgängige Automatisierung des Produktionsprozesses für die Fertigung von Faserverbundstrukturen

Methoden zur Lebensdaueranalyse von Composites und Repair

Automatisiertes Legen von faserverstärkten Thermoplasten in der Luft- und Raumfahrt

Optimierung Design und Test einer hoch verformbaren adaptiven Flügelvorderkante

Ökoeffiziente neue Werkstoffe und angepaßte Fertigungstechnologien für Faserverbundwerkstoffe in Windkraftanlagen

Potentiale für Hybride Bauweisen Die Evo-Anlage des DLR

Composite-Bauteile für den Automobilbau

Herstellungs-Prozess-Simulation zur fertigungsgerechten Auslegung von CFK-RTM-Bauteilen

cand. Ing. Andreas Homuth

Kontinuierliche Herstellung von faserverstärkten Profilen mittels Flechttrusion

Composite-Bauteile für den Automobilbau

Experimentelle Grundlagen zur Faserbildung im Meltblown-Verfahren

Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen

Entwicklung und Optimierung von AM Bauteilen für die Verfahrenstechnik

Lasermaterialbearbeitung komplexer Komponenten

Projekt: Low-Power AIRBOX

Verarbeitungsergebnisse des Biaxial-Geleges DRAPFIX

Festigkeitsprüfungen des R&G Epoxydharzes L mit diversen Härtern aus dem R&G Lieferprogramm


Technologische Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten von Weichlaubholz

H mm. H mm

(Teil-) Automatisierte Fertigungskonzepte für zukünftige Faserverbundstrukturen im Hubschrauberbau

Voith Materials. Anforderungen an eine Faserverbund- Produktionstechnik. Dr.-Ing. Lars Herbeck. Braunschweig, Präsentation, xx

Endkonturnahe Fertigung von CFK-Bauteilen in hoher Stückzahl

OE Faserverbundtechnologie

SchiffsIntegration BrennstoffZelle Demoprojekt SchIBZ

Prozessbeschleunigung durch Induktion

Bauteilbeschaffung vom Erstmuster zur Serie Kleinserienfertigung und 3D CT

Optimierung der Gesamtprozesskette von der Konstruktion zur Werkzeugmaschine Thomas Mücke

Fibre Bragg Grating Sensors

Kernbindersystem für Composite-Anwendungen

mobile - Instandhaltung leicht gemacht Jürgen Greiner, PT/TIG, Getriebewerk Hedelfingen, One-Maintenance Team Arbeitsvorbereitung

Raumfahrttechnologietage 2003-Bonn Technologien für die Raumfahrt

Umweltbericht BMW 740Li

Präsentation der VIA Laser und Systemtechnik GmbH + Co. KG

Linearachssystemen. technische Vertriebsunterstützung

Technische Daten im Vergleich

Seit Qualität. in Höchstform. Formen- und Modellbau Thermoforming Faserverbund Sondermaschinenbau

AdvanTec GmbH. Neue Vertriebswege durch den Einsatz von. CADENAS ecatalogsolutions. bei AdvanTec für Produkte aus Faserverbundwerkstoffen.

VAP Vacuum Assisted Process

Handbuch Verbundwerkstoffe

Systemtheorie 1. Formale Systeme 1 # WS 2006/2007 Johannes Kepler Universität Linz, Österreich

Multi-Tool Testlandschaft mit DDS

Goldbasispreis: 38 / Platinbasispreis: 32 / Palladiumbasispreis: 24 (Preis/g) Wandstärke: 1.3 mm Breite: 3 mm

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR PRODUKTIONSTECHNIK UND AUTOMATISIERUNG IPA STRÖMUNGSSIMULATION UND VISUALISIERUNG

Entwicklung von Carbon- Microfaservliesstoffen

Logistiklösungen. Grashorn & Co. GmbH Stanzwerk Pilz GmbH & Co. KG Bargloyer Straße 5 D Wildeshausen. V. Winterhoff. D.

Mikro Bestückung Mikro + Nano Dosieren Mikro Laserlöten. Möglichkeiten der Aufbau- und Verbindungstechnik für 3D-MID

Mensch-Roboter-Kollaboration

Ressourceneffizienz und Produktdesign - innovative Anwendungen bei Wölbstrukturen -

Von der Carbonfaser zum Bauteil

Einsatz von Simulationen in der Softwareentwicklung

Arbeitsgemeinschaft-Metallguss

Webinar Drahtbonden 2016

DEFIS Design und flexible Integration von Sensoren aus Nanodispersionen zur Strukturüberwachung

Organic Rankine Cycle Anlagen mit Mikro- Expansionsturbine und thermischem Speicher

Auszug aus Magnetische Bauteile und Baugruppen von Gebhard Schindler

Logistiklösungen. Grashorn & Co. GmbH Stanzwerk Pilz GmbH & Co. KG Bargloyer Straße 5 D Wildeshausen. D. Mucker. L. Klemm

Hitzeschutz Handschuhe

Geometrieoptimierung eines Kunststoff- Druckbehälters mittels parametrischer Bezierkurven

Automatische Zuschnittgenerierung und Strukturfixierung für textile Verstärkungsstrukturen

Textil-Kunststoffverbunde für optische Verkleidungsteile

Prozessmodellierung für BIM

Effektiver Leichtbau durch einzigartigen Materialverbund.

Die Herausforderungen der BMW i Serie. Leichtbau in der Karosserieentwicklung Chancen für Zulieferer.

CONSULTING und SOFTWARE für ZUVERLÄSSIGKEIT

Simulation von Klebverbünden in der Skiproduktion

Robust Design für Produkte & Prozesse. Produkte & Prozesse präventiv / reaktiv entwickeln, optimieren und absichern

Schlagzähe Composites für den Flugzeugbau

Numerische und experimentelle Grundlagenuntersuchungen an einem CFK-Werkstoff für einen Formula Student Monocoque

Innovationspotenzial der Windenergie

Vorwort. 1 Druckgusslegierungen und ihre Eigenschaften Aluminiumdruckgusslegierungen Magnesiumdruckgusslegierungen 8

DIGITALE TRANSFORMATION IN DER LUFTFAHRT

Automatisierung und Qualitätssicherung in der Produktionstechnik im ZLP-Augsburg

Gesichtsidentifikation mit dem Erkennungssystem FaceVACS SDK der Firma Cognitec

Einsatz der HyperWorks Software im Rahmen des Leichtbauseminars am Institut für Flugzeugbau

Robustheit von Baugruppen und Systemen

Veranstaltungen Weitere Termine und Themen auf Anfrage z. B.

DLR Transferzentrum MRO und CabinUpgrade

Integration eines pneumatischen Roboters in die Robotics API

Die Übertragerplattform von HAHN GmbH & Co. KG

Transkript:

Entwicklung eines kostenoptimierten CFK-Raketenmotorgehäuses in Infusionstechnik Peter Ortmann Augsburg, 19.05.2015 MT Aerospace AG Franz-Josef-Strauß-Straße 5 86153 Augsburg Phone +49 (0)821 505-01 info@mt-aerospace.de www.mt-aerospace.de

Vorstellung / Inhalt Vorstellung des Projektes FORC Randbedingungen / Anforderungen für die Fertigung Material- und Prozessauswahl Entwicklungslogik Fertigungsentwicklung an skalierten Breadboards (SKD) Versuche in der Prozessumgebung / MFZ (DLR) Stand der Fertigung des TA 2

Vorstellung des Projektes FORC FORC (Fiber - reinforced Optimized Rocket Case) ist ein Entwicklungsprojekt für ein kostenoptimiertes CFK-Raketenmotorgehäuse in Infusionstechnik Unterstützender Partner ist das DLR Institut ZLP mit dem Projekt KOFFER, Entwicklung und Aufbau der Produktionsstätte für den FORC Demonstrator Hauptziele des Projektes Herstellung eines repräsentativen Technologiedemonstrators Nachweis des Design / Layout Nachweis der Performance des Demonstrator durch Burst-Test Aufbau einer belastbaren Basis für Kostenabschätzung Erreichen von TRL6 3

Randbedingungen/Anforderungen Repräsentativ für eine Ariane 6 Booster-Konfiguration Original Durchmesser (3,5 m) Reduzierte Länge (6 m statt 12 m) Repräsentative integrierte innere thermische Isolation (EPDM) Integrierte Schürzen Integriertes Interface für Düse und Zünder Wandstärken bis zu 50 mm im Überlappbereich Schürze / Wickelkörper 4

Material- und Prozessauswahl Repräsentative innere Isolation Manuelle Applikation Preforming Druckkörper EPDM repräsentative thermische Isolation DFW Dry Fiber Winding Textil modifizierte IM-Faser Preforming Schürze DFP Dry Fiber Placement UD-Gewebe aus IM- Faser, konfektioniert für eine AFP-Anlage 3K-Epoxidharz Infusion Vakuuminfusion in einem Schuss 5

Datenbasis Produktspezifische Fertigungsentwicklung Entwicklungslogik TA Fertigung des Test Article Burst-Test Erreichen vontrl6 Prozessumgebung Bestimmung der Prozessparameter in Prozessumgebung (MFZ) DFW- und DFP-Versuche SKD-Ebene Untersuchung aller kritischen Parameter Kombination der Technologien Verifikation der Prozesse Platten- / Zylinder-Ebene Permeabilitätsuntersuchungen Bestimmung von Prozessparametern Coupon-Ebene Materialscreening Materialcharakterisierung 6

Breadboards (SKD-Ebene) Ziele Entwicklung aller relevanten Technologien / Parameter: EPDM, DFW, DFP, Infusion Einfluss der Technologien untereinander v.a. Preforming und Infusion / Tränkbarkeit Verifikation aller Prozesse für den Testartikel inkl. Reproduzierbarkeit (SKD Final 1/2) 7

Breadboards (SKD-Ebene) SN 1-9 SN1 SN9 Schwerpunkte / Ziele der SKD SN 1 9 Erhöhung der z-permeabilität einer gewickelten Preform Minimieren des Setzweges einer gewickelten Preform durch Vakuum Vermeiden von Ondulationen Textil-modifizierter Roving zeigt die beste Performance im Hinblick auf Permeabilität und Wickeltechnologie 8

Breadboards (SKD-Ebene) SN 9 Preform SN 9 Infusion SN 9 Fertiges Bauteil 9

Breadboards (SKD-Ebene) SN 10-13 SN10 SN13 Schwerpunkte / Ziele der SKD SN 10-13 Schrittweise Integration aller relevanten Komponenten: EPDM, Bosse, Schürze Optimierung des Verzweigungsbereiches Verifikation der Robustheit der Prozesse Basis für die finalen SKD mit allen relevanten Bedingungen / Parametern äquivalent zum TA 10

Breadboards (SKD-Ebene) SN 10-13 Schürzenwerkzeug Binderaktivierung 45 - Lage Infusion Fertiges Bauteil SN 13 11

Breadboards (SKD-Ebene) SN 14 / 15 Schwerpunkte / Ziele SKD Final 1 und 2 Design / Lagenaufbau identisch zum TA Alle relevanten Komponenten integriert: EPDM, 2 Schürzen, Bosse Infusionsstrategie wie TA Simulation der Infusion Vergleich der Ergebnisse Verifikation der Reproduzierbarkeit Stabile Prozesse Ergebnisse Zylinder Schürze Erfolgreiche Integration aller Komponenten Preformmasse 290 kg Infusionierte Harzmasse 128 kg Faservolumengehalt Wickellaminat 62 % Schürzenlaminat 60 % Infusionsdauer 6 h Exzellente Laminatqualität Verifikation der Reproduzierbarkeit Stabile Prozesse Verzweigungsbereich 12

Versuche in Prozessumgebung DFP-Versuche Inbetriebnahme der AFP-Anlage Bestimmung der Prozessparameter Ablage einer Schürze mit TA-Lagenaufbau Kombination aus DFW und DFP DFW-Versuche Inbetriebnahme der Anlage MFZ Bestimmung der Prozessparameter Optimierung der Fadenspannung Einfluss der Dimensionen 13

Stand der Fertigung des TA Montage des mehrteiligen CFK-Kerns Integration in die MFZ Abdichten des Kerns vakuumdicht Vorbereitung für die EPDM-Applikation 14

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl. Ing. Peter Ortmann Fertigungsentwicklung Composite peter.ortmann@mt-aerospace.de Tel.: +49821 505 1648 15