Brandsicher und hochintegriert – Im Forschungsprojekt SOPHIA entwickelt die Neue Materialien Bayreuth GmbH einen flammgeschützten Partikelschaum um neue Anwendungen in der Luftfahrt zu erschließen.
Die Innenverkleidung eines Verkehrsflugzeugs birgt viel mehr Funktionen als der Fluggast auf den ersten Blick vermuten mag. Hinter der ansehnlichen Dekorfolie sorgen derzeit Verbundmaterialien aus Phenolharzprepregs und Aramid-Waben für die nötige Stabilität der Seitenwände. Um den lauten Schall der Turbinen und die Kälte der Umgebungsluft fernzuhalten, sind hinter diesen Paneelen Glaswollpakete aufgebracht.
Die Konstruktion erfüllt ihren Zweck – aber die Herstellung der einzelnen Komponenten und anschließende Fertigung ist zeitaufwändig und bedarf einer enormen Menge an Handarbeit. Insbesondere die isolierende Glaswolle birgt einen weiteren großen Nachteil: das Material neigt zur Wasseraufnahme, wodurch das Gewicht des Flugzeugs und damit einhergehend auch der Treibstoffverbrauch kontinuierlich mit dem Alter der Maschine steigt. Gleichzeitig kann es durch die Wassereinlagerung zu Schimmelbildung kommen und die aufwändig montierten Glaswollpakete müssen genauso zeitintensiv wieder entfernt und ersetzt werden.
Im Rahmen des im Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes geförderten Projekts SOPHIA wird eine neuartige Sandwichbauweise, bestehend aus einem Partikelschaumkern und thermoplastischen Decklagen entwickelt, welche den bisherigen Aufbau ablösen könnte. Der Partikelschaum bietet hierbei nicht nur den nötigen Flammschutz, sondern kann auch Aufgaben der thermischen und akustischen Isolation übernehmen. Die Entwicklung eines geeigneten Schaumkerns ist eine der Hauptaufgaben von Neue Materialien Bayreuth in diesem Vorhaben. Hierzu werden flammgeschützte Partikelschaummaterialien charakterisiert und durch verschiedene Konzepte weiter funktionalisiert und anschließend in einem hochintegrierten Prozess mit den Decklagen verbunden. Die Entwicklung von Herstellungskonzepten für mögliche Bauteile ist ebenfalls ein Arbeitspaket der NMB. Hierbei arbeiten wir eng mit dem Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart an der Universität Stuttgart zusammen. Die eingesetzten Decklagen werden vom Institut für Verbundwerkstoffe in Kaiserslautern entwickelt.
Das Projekt „SOPHIA – Smarte Prozesse und optimierte Bauweisen für hohe Fertigungskadenzen“ wird im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms V-3 des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert (Förderkennzeichen 20X1715D).
Ansprechpartner
Neue Materialien Bayreuth GmbH
Dipl. Ing. Peter Schreier | E-Mail Peter.Schreier@nmbgmbh.de
