Mit Ultraschall in der Fertigung alles im Blick

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SCOPRA (Sonic COmposite PRocess Analysis) ist ein ultraschallbasiertes Messsystem zur Überwachung der Herstellungsprozesse von Faserverbunden, das am DLR-Institut für Systemleichtbau entwickelt wurde. Damit lassen sich die wichtigen Prozessschritte der Tränkung der trockenen Fasern mit Harz und der Aushärtung des Harzes umfangreich verfolgen. Durch die Verwendung von Schall wird kein direkter Kontakt zum Bauteil benötigt, sodass Sensorabdrücke oder Undichtigkeiten vermieden…

Zu viel heiße Luft? Autoklavfertigung und ihre Umweltauswirkungen

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Ökobilanzen (engl.: Life Cycle Assessment (LCA)) werden als standardisierte Methode angewendet, um Umweltauswirkungen von Produkten oder Dienstleistungen zu charakterisieren und zu quantifizieren. Für den Vergleich und die Interpretation der Ergebnisse sind qualitativ hochwertige Daten erforderlich. Bei der Modellierung der Herstellung von Faserverbundwerkstoffen stößt man in der Literatur sowie in Hintergrunddatenbanken schnell auf Datenlücken, intransparente Daten…

Nachhaltige Fertigungsprozesse für die Flugzeugkabine von morgen

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Während der Lebensdauer eines Passagierflugzeuges ist insbesondere die Kabine oft mehrfach zu modernisieren oder komplett auszutauschen. Viele der dabei aussortieren Bauteile lassen sich aufgrund der Materialzusammensetzung kaum recyclen und müssen in Verbrennungsanlagen oder auf Deponien entsorgt werden. Um dies zu vermeiden, braucht es neue, ressourcenschonende Fertigungstechnologien sowie geeignete End-Of-Life Konzepte. Zusammen mit Partnern aus der…

Thermische Simulation zur präzisen Erwärmung mit Flashlamp-Technologie

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Die zuverlässige Herstellung thermoplastischer Flugzeugstrukturen setzt voraus, mögliche Prozessabweichungen bereits im Vorfeld zu erkennen und gezielt zu vermeiden. Besonders bei der automatisierten Faserablage mit Erwärmung durch Xenon-Blitzlampen (engl. Flashlamp) ist dies entscheidend, da selbst geringfügige Änderungen der Prozessparameter unmittelbare Auswirkungen auf die Bauteilqualität haben können. Für die effiziente Fertigung hochratenfähiger Rumpfschalen reicht Wärmezufuhr allein nicht aus,…

Effiziente Hagelschlagsimulation auf Basis von modifizierten Kontaktgesetzen

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Die numerische Simulation von Schlagschäden ist ein rechen- und zeitintensiver Prozess, aber gleichzeitig unabdingbar, um verlässliche Aussagen über das Schädigungsverhalten von Faserverbundstrukturen zu erhalten. Viele Schlag- und Schädigungsereignisse sind nicht sicherheitsrelevant, sofern sie früh erkannt und repariert werden. Jedoch sind auch wartungsrelevante Schäden mit dem menschlichen Auge von außen oft kaum erkennbar, da sie sich…

Strukturdesign eines Querruders für schlanke Flügel mit aktiver Flatterunterdrückung

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Das Projekt WISDOM (Wing Integrated Systems Demonstration On Mechatronics Rig) entwickelt und testet sicherheitskritische Flugsteuerungssysteme sowie Hardware für Flugzeuge mit besonders schlanken Flügeln. Dabei zeigt das Institut für Systemleichtbau zusammen mit weiteren Instituten und Partnern aus Wirtschaft und Forschung, dass es möglich ist, Flattern aktiv mithilfe der Querruder zu unterdrücken. Dieses Phänomen, bei der die…

Mehr als nur Code – Software im Systemleichtbau

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Software ist ein wesentlicher Bestandteil für fortschrittliche Forschung und Entwicklung im Bereich des Leichtbaus. Längst schon werden Softwarepakete nicht mehr nur für einzelne Projekte oder Arbeiten geschrieben, sondern kontinuierlich über ein Projektende hinweg von mehreren Personen weiterentwickelt und verwendet. Dabei entstehen Softwarepakete für diverse Anwendungen, von einfachsten Analysetools bis hin zu hoch spezialisierten Lösungen, wie…

Faservolumengehalt als Schlüsselfaktor in der Entwicklung kryogener Typ V-Wasserstofftanks

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Wasserstoff gilt vor allem in der Luftfahrt als vielversprechender Energieträger der Zukunft. Um ihn effizient an Bord von Verkehrsflugzeugen zu speichern, wird er verflüssigt, also kryogen bei -253 °C gehalten. Das minimiert sein Volumen, aber die kalten Temperaturen stellen hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien. Abhängig von der Materialzusammensetzung des Tanks lassen sich verschiedene Typen…

Kontinuierlich verstärktes Filament aus Faserabfällen

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Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) werden in der Luftfahrt eingesetzt, um den Treibstoffverbrauch durch Gewichtsreduktion zu senken. Jedoch ist die Herstellung der Fasern ein sehr energieintensiver Prozess. Das Recycling von Fasern ermöglicht eine längere Nutzung der Kohlenstofffasern über den ersten Lebenszyklus hinaus. Dies führt zu einer verringerten Nachfrage nach neuen CFK-Fasern und einer damit verbundenen Einsparungen bei…

Belastungsprobe bestanden: Leichtbauflügel für die Stratosphäre

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Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt ein solarbetriebenes Höhenplattform-Flugzeug, das mehrere Tage bis Wochen autonom in etwa 20 Kilometern Höhe fliegen kann. Solche Höhenplattformen (engl. High Altitude Pseudo Satellites, HAPS) schließen die Lücke zwischen Flugzeugen und Satelliten. Sie ermöglichen eine kontinuierliche Beobachtung eines festen Einsatzgebiets und eignen sich für Anwendungen wie Erdbeobachtung,…