Neue Beschichtungen für Komposittragflächen
Die Flugzeughersteller wenden sich zunehmend den Kompositmaterialien zu, um ihre Flugzeuge leichter und auf diese Weise treibstoffsparender zu gestalten. Obgleich Komposite die Vorteile eines hohen Festigkeit-Gewichts-Verhältnisses, einer geringen Dichte und eines geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten bieten, sind sie, ebenso wie jedes andere Material, anfällig gegenüber Beschädigung. Typische Fälle sind Erosion durch Regen oder thermomechanische Materialermüdung aufgrund der anhaltenden Belastung durch hohe Temperaturen in großen Höhen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts COMPOCOAT (Coatings for composite aero-engine structures) entwickelten die Forscher neue Beschichtungen auf Basis von Aluminium, um die metallischen Anströmkanten vor Erosion und die Komposittragfläche vor thermischer Materialermüdung zu schützen. Die neue Oberflächenschutztechnologie basiert auf der CompoSurf-Beschichtungsfamilie von TWI, die durch einen Prozess des thermischen Spritzens abgelagert wird. Das Team führte eine Anzahl von Tests durch, welche die Fähigkeit der hochwertigen Beschichtung demonstrieren, eine raue Oberfläche zu bilden sowie Verschleiß, Erosion und Korrosion zu widerstehen. Neben der Oberflächenschutztechnologie setzten die Forscher einen Fügeprozess ein, um eine hochfeste Verbindung zwischen der Kompositstruktur und der metallischen Anströmkante zu erzielen. Das Laserschweißen wurde als ein potenzielles Verfahren zum Fügen der Anströmkante erprobt, ohne irgendeinen negativen thermischen Einfluss auf das Komposit auszuüben. Verbesserte Beschichtungen können den aerodynamischen Luftwiderstand der Flügeloberfläche verringern und somit den Treibstoffverbrauch senken.
Schlüsselbegriffe
Beschichtungen, Flugzeugflügel aus Verbundwerkstoffen, Komposittragflächen, COMPOCOAT, Anströmkanten, Vorderkanten, Oberflächenschutz
