Projektbeschreibung
Innovative thermoplastische Verbundwerkstoffe für Flugzeugrümpfe der nächsten Generation
Flugzeugrümpfe der nächsten Generation für große Passagierflugzeuge werden derzeit geprüft, da sie thermoplastische Verbundwerkstoffe zu ihrem Vorteil nutzen könnten. Neben ihren vorteilhaften intrinsischen Eigenschaften besitzen thermoplastische Verbundwerkstoffe das Potenzial, die Lücke zwischen gegenwärtigen und prognostizierten Produktionsleistungen zu füllen. Die Herstellung thermoplastischer Verbundwerkstoffe sieht sich jedoch beträchtlichen Herausforderungen gegenüber, insbesondere bei der Fertigung komplexer Geometrien von hoher Qualität. Als Alternative zu Duroplasten wird das EU-finanzierte Projekt FRAMES ein Herstellungskonzept für ein integrales thermoplastisches Rumpfende mit kritischen Konstruktionsmerkmalen untersuchen. Das Projekt wird auf ein intelligentes Heizsystem, effiziente Herstellungsverfahren für Versteifungen und ein selbsterwärmendes Werkzeug zurückgreifen. Dabei führt es ein innovatives Co-Konsolidierungsverfahren für doppelt gekrümmte und dickschalige Bauteile ein, mit welchem die gesamte Struktur in einem einzigen Arbeitsschritt versteift werden kann.
Ziel
The fuselage of the next generation of Large Passenger Aircrafts´ (LPA) will be made with thermoplastic (TP) composites. In fact, even if this kind of materials are being increasingly used in aerospace industry, as they contribute to lighter aircrafts and consequently to fuel consumption reduction, there are still some issues to be overcome until this becomes a reality.
The manufacturing complex forms of rear end section with continuous fibre-reinforced TP still poses a considerable challenge: higher processing temperatures and raw material costs, need of complex temperature-controlled tooling, etc. Automated fibre placement (AFP) is a workable alternative for more complicated TP Composites (TPC) shapes with varying part thickness (e.g. fuselage shells, wing and stabilizer torsion boxes and stringers), but one of the challenges is void removal, which is more difficult with TP than with thermosets.
FRAMES aims to fully define technical and cost performance of an optimized integral TP rear end manufacturing process with critical design features as an alternative to thermoset materials. Thanks to a self-heated tool with process driven heating zones and advanced lay up process simulation, FRAMES will be capable of predicting heating law for efficient TP-AFP, correlated with lay-up trials, mastering TP-stiffeners manufacturing process, optimizing co-consolidation cycle. Its main innovation relies on the co-consolidation of a double curved and thick skin with its entire stiffening structure in one shot.
FRAMES will support the spread of alternative heating process for thermoplastic AFP by developing a simulation tool able to predefine processing parameters of the most common aerospace grades thermoplastics. At the end, the advanced rear end (ARE) concept that will allow the savings (NRC and maintenance costs, higher integration level at lighter weight, etc.) will be easily applicable to other panels or structures with the same interface principle or same architecture
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineering
- engineering and technologymaterials engineeringcomposites
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaircraft
- natural sciencescomputer and information sciencessoftwaresoftware applicationssimulation software
- social scienceslaw
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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IA - Innovation actionKoordinator
64210 Bidart
Frankreich
Die Organisation definierte sich zum Zeitpunkt der Unterzeichnung der Finanzhilfevereinbarung selbst als KMU (Kleine und mittlere Unternehmen).