Luftfahrzeugkomposite kostengünstig montiert
Obgleich der Einsatz von Kompositen ein Schritt zu mehr Luftfahrzeugleistung ist, stellt deren Montage im Vergleich zu den entsprechenden metallhaltigen Bauteilen die weitaus größere Herausforderung dar. Im Rahmen von LOCOMACHS (Low cost manufacturing and assembly of composite and hybrid structures) konzentrieren sich 31 Partner, welche die gesamte europäische Lieferkette repräsentieren, auf die Verminderung von nicht wertschöpfenden Operationen, die Zeit in Anspruch nehmen und Kosten verursachen. Ziel ist die Senkung wiederkehrender Ausgleichskosten um 50 % sowie der Demontage- und Montagekosten um 30 %. Um den Montageprozess zu vereinfachen, gestalten die Wissenschaftler stärker integrierte Strukturen, die weniger Grenzflächen zwischen den Teilen aufweisen. Die Zusammenarbeit von Robotern mit Menschen erleichtert das Bewegen und Positionieren von Teilen in Bereichen, die nur schwer zugänglich sind. Mit der Entwicklung von flexiblen Montagewerkzeugen wird man dazu beitragen, Schwankungen in der Teilegeometrie auszugleichen. Die Wissenschaftler demonstrieren mehrere schnellere zerstörungsfreie Prüftechnologien wie zum Beispiel Laser-Ultraschall. Diese auf Laser zur Erzeugung und Erkennung von Ultraschallwellen zurückgreifende Technik kann in den Automatisierungsprozess integriert werden. Schwerpunkt ist, vollständig zu verstehen, wie man diese Technologie durch physikalische Modellierung, Anpassung an die schlanke industrielle Fertigung und Verbesserung der Ressourcen ausnutzen kann. Mit dem Ziel der zunehmenden Automatisierung der Montage suchen die Wissenschaftler verschiedene Wege, wie Roboter zum Einsatz kommen können. Sie demonstrieren die kompakte Automatisierung mit der Entwicklung eines Roboter-Endeffektors für das Einzelschussbohren von Hybrid-Komposit-/Metall-Stapeln. Dieser Roboter-Endeffektor wird das Teil sowohl festklemmen als auch bohren. Man prüfte die Bohrbedingungen unter Einsatz von Hybridstapeln, um die optimalen Arbeitsbedingungen für den Endeffektor zu bestimmen. Die Arbeit zur Mensch-Roboter-Kollaboration ist auf die Entwicklung von sicheren Lösungen für gemeinsam ausgeführte Arbeitsvorgänge ausgerichtet. Zu diesem Zweck bereiten die Wissenschaftler ein Multikamerasystem mit Microsoft-Kinect-Bewegungserfassungssystemen vor. Sie legten zwei Montageaufgaben fest, um mit Menschen zusammenarbeitende Roboter vorzuführen. Bei der ersten führt der Bediener Montagevorgänge an einem Werkstück aus, während ein Roboter das Werkstück in Position hält. Bei der anderen Aufgabe führen der Bediener und der Roboter der Reihe nach separate Operationen am gleichen Werkstück durch. Von verbesserter Fertigung und Montage neuer Flugzeuge, welche in die Produktionsphase eintreten, verspricht man sich eine sofortige und starke Einflussnahme auf die EU- Luftfahrtfertigungsindustrie.
Schlüsselbegriffe
Luftfahrzeug, Aircraft, Flugzeug, Verbundwerkstoffe, Komposite, Fertigung und Montage, Roboter, Laser, Automatisierung
