Flugzeughersteller verwendet Stickstoff für die Herstellung von Carbonfaser-Flügeln
Herrsching, 24. September 2020
Vor Ort erzeugter Stickstoff verhindert Brände bei der Fertigung von Tragflächen im Autoklaven
Ein weltweit führender Flugzeughersteller fertigt in seinem Werk Tragflächen für eine Passagierflugzeug-Familie. Diese werden aus CFK (Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) Werkstoffen bei knapp 200 Grad Celsius in Öfen, sogenannten Autoklaven, hergestellt. Um Entzündungen der Materialien bei diesen hohen Temperaturen zu vermeiden, wird Stickstoff in den Ofen eingeführt. Das reaktionsarme, inerte Schutzgas wird direkt im Werk über einen INMATEC Stickstoffgenerator PNC 9600 in der benötigten Menge erzeugt.
Der große Wettbewerbsdruck in der Luftfahrtindustrie zwingt die Fluglinien zur Einsparung von Betriebskosten. Der Flugzeugbau hat sich darauf eingestellt und bietet zunehmend energiesparende und leichtere Flugzeugmodelle an. Die Verwendung von CFK Werkstoffen ermöglicht die Herstellung von ultraleichten und zugleich extrem stabilen Bauteilen. Die fertigen CFK Bauteile sparen bei modernen Flugzeugen enormes Gewicht und somit große Mengen Treibstoff ein. Daher wird CFK insbesondere bei der Produktion von Tragflächen eingesetzt.
Hierfür werden von Robotern zahlreiche Lagen von Faserbändern übereinandergelegt, die mit Harz imprägniert sind. Nach der Faserablage wird die Flügelschale mit einem Tieflader in den über 30 Meter langen Autoklaven geschoben. Hier härtet das kohlefaserverstärkte Bauteil unter Hitze und Druck über mehrere Stunden aus. Bei den hohen Temperaturen von ca. 200 Grad Celsius besteht die Gefahr, dass sich die Materialien entzünden. Um dies zu verhindern wird Stickstoff als Schutzgas in den Ofen gepresst. Eine Sauerstoffreduzierte Atmosphäre mit einem Stickstoffanteil ab ca. 84% bzw. einem Sauerstoffenteil unter 15% verhindert effizient Brände.
Um Produktionsausfälle zu vermeiden, muss der Stickstoff jederzeit in der benötigten Menge zur Verfügung stehen. Ein INMATEC Stickstoffgenerator PNC 9600 produziert im Werk je nach Bedarf pro Stunde bis zu 655 m3 Stickstoff mit einer Reinheit von 95% aus der Umgebungsluft. Nach einer erfolgreichen, mehrmonatigen Testphase hat sich der Flugzeughersteller für den Kauf des Inmatec Generators entschieden. Momentan befinden zwei weitere PNC 9800 Generatoren in der Fertigung bei Inmatec, die nach Auslieferung im Werk des Kunden weitere 1200 m3/h Stickstoff für die Inertisierung der Autoklaven produzieren werden.
