Flexible Heizsysteme für die Reparatur von Verbundmaterial
Die zuverlässige Aushärtung von Harzpflastern und Klebeschicht ist wichtig, um die Integrität und mechanische Funktion nach Reparaturen von geklebten Verbundmaterialien zu gewährleisten. Eine verbesserte Zuverlässigkeit wird die Verwendung von Verbundwerkstoffen für Flugzeugstrukturen beschleunigen, was deutliche Vorteile in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen bringt. Bislang wurden herkömmliche Heizdecken verwendet, um die Wärme zum Reparaturbereich zu leiten. Deren Temperatur wird an einer oder zwei Stellen gemessen und kontrolliert. Dieses Verfahren ist relativ einfach und liefert für kleine Reparaturen gute Ergebnisse. Wenn größere Flächen beheizt werden müssen, werden jedoch häufig große Temperaturabweichungen - heißen und kalten Stellen - beobachtet. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts CONDUCTOR (Flexible conductive composite repair heaters) haben Forscher eine Technologie entwickelt, mit der eine inhomogene Temperaturverteilung minimiert werden kann. Die neue leitfähige Hüllenheizung (CSH) verspricht eine hochwertige Reparatur-Härtung für die verschiedenen Dimensionen des Patches. Die neu entwickelten Heizdecken bestehen aus einem speziell gewobenen Heizgewebe, das zwischen zwei Siliziumschichten für die elektrische Isolierung eingeschlossen ist. Das Gewebe leitet elektrische Energie gleichmäßig verteilt über die gesamte Oberfläche des Patches. Darüber hinaus kann die Decke durch die spezielle Webart je nach Bedarf in verschiedene Formen geschnitten werden. Das Neuartige der CONDUCTOR-Technologie ist die Möglichkeit, eine Heizdecke auf die Abmessungen des Pflasters zuzuschneiden und sie für Reparaturen innerhalb des Wartungsprozesses zu verwenden. Außerdem kann der Benutzer die Form der Decke auf komplexe 3D-Geometrien anpassen, um die Wärme dorthin zu verteilen, wo sie unbedingt benötigt wird, und so das Wärmemanagement zu verbessern. Die Decken auf Basis der CSH-Technologie können in Masse hergestellt werden, und zwar zu wesentlich geringeren Kosten als Standard-Heizmatten, dabei erreichen oder übertreffen sie die aktuellen technischen Anforderungen. Folglich können die CSH-Matten viel billiger sein und von den Nutzern sofort angepasst werden, was die Vorlaufzeit für die Herstellung einer maßgeschneiderten Decke überflüssig macht. Das Ergebnis von CONDUCTOR steht im Einklang mit den Zielen des gemeinsamen Unternehmens Clean Sky in Bezug auf die Umweltverträglichkeit der Flugzeugwartung, um die sichere und "ökolomische" langfristige Verwendung von Flugzeugstrukturen sicherzustellen. Durch die lokalisierte Erwärmung und die wesentlich höhere Gesamtleistung der CSH-Methode werden die Standzeiten von Flugzeugen, die sie zur Reparatur am Boden sind, minimiert werden.
Schlüsselbegriffe
Verbundteile, Flugzeuge, Harzpflaster, Klebeschicht, Heizdecke, leitfähige Hüllenheizung
