AEROTEC Ungkap Desain Hibrid CFRP-AM Canggih untuk Struktural Penerbangan Ringan
Struktur pesawat saat ini terdiri dari banyak bahan yang berbeda. Misalnya, struktur badan dan sayap Airbus A350XWB terutama terbuat dari komposit dengan beberapa bagian logam. Di sini, bagian dihubungkan, sesuai dengan desain hibrid klasik, dengan baut dan rivet. Desain ini mengakibatkan waktu assembly, upaya dan biaya yang tinggi. Selain itu, jumlah besar penangkal dalam desain hibrid klasik ini memperkenalkan bobot yang tidak perlu, serta konsentrasi stres di titik pengenalan beban.
Dalam proyek TOAST, Premium AEROTEC (Augsburg, Jerman), supplier Tier 1 dari struktur badan untuk A350, telah menyajikan metode baru sepenuhnya untuk menghubungkan komposit dan logam. Dengan cara ini, kerugian desain hibrid klasik dengan baut dan rivet dapat dihilangkan. Premium AEROTEC telah mengembangkan dan memproduksi, dalam waktu kurang dari lima bulan, demonstrator untuk struktur pesawat mirip airbrake, menggunakan desain hibrid modern. Ia terdiri dari fitting pengenalan beban titanium yang dibuat dengan manufaktur aditif (AM) dan plate komposit termoplastik terperkarbon serat (CFRP), yang dihubungkan menggunakan overmolding komposit termoplastik.
Inovasi demonstrator ini adalah koneksi antara bahan yang berbeda tanpa baut atau penangkal. Ini hanya mungkin dilakukan dengan penggunaan manufaktur aditif dan overmolding termoplastik. Fitting titanium dirancang dengan pin di sisi bawahnya dan ribs yang dirancang dengan struktur gyroid, keduanya mudah diproduksi dengan AM. Bagian titanium AM dan plate komposit termoplastik kemudian ditempatkan ke dalam cetakan termoforming. Kedua komponen ditekan bersama dalam proses termoforming dengan langkah injection molding segera setelahnya. Dalam langkah ini, ribs komposit termoplastik berbentuk V diletahi dan ditekan ke dalam ribs gyroid seperti spons dari fitting titanium.
Sambungan dalam demonstrator hibrid ini direalisikan baik melalui koneksi bahan (CFRP – CFRP) atau penutupan bentuk (titanium AM – CFRP). Secara paralel, uji struktural untuk menentukan properti mekanik sambungan dilakukan. Uji ini menunjukkan bahwa kemampuan transfer beban mirip dengan yang menggunakan rivet dan baut.
Keuntungan desain hibrid modern ini, dibandingkan dengan desain klasik menggunakan penangkal mekanis, meliputi manufaktur dan assembly yang cepat tanpa penangkal, lebih sedikit bagian yang diperlukan dan langkah assembly yang lebih singkat dan terotomatisasi. Selain itu, efisiensi kebebasan desain yang dieksploitasi dengan menggunakan AM dan injection molding mengarah pada pengurangan bobot. Teknologi ini dapat diterapkan di mana saja di mana beban harus ditransfer antara titik dan permukaan.
Premium AEROTEC adalah produsen komponen pertama di dunia yang menyediakan komponen cetak 3D yang terbuat dari legeri titanium untuk produksi pesawat serial. Premium AEROTEC adalah pemain global di industri penerbangan dan mencapai omzet €2 miliar pada 2018. Bisnis intinya adalah desain dan konstruksi struktur pesawat dalam bahan logam dan komposit serat karbon. Perusahaan memiliki lokasi di Augsburg, Bremen, Hamburg, Nordenham dan Varel di Jerman serta Brașov di Rumania. Premium AEROTEC mempekerjakan sekitar 10.000 orang di seluruh dunia.
