Thermoplastischer Leichtbau für die Luftfahrt: FiberForm setzt neue Maßstäbe
26.05.2025
Ein innovatives Strukturbauteil für elektrisch betriebene eVTOL-Luftfahrzeuge zeigt das Potenzial des thermoplastischen Leichtbaus. Mit dem FiberForm-Verfahren von KraussMaffei gelingt eine drastische Verkürzung der Produktionszeit – bei gleichbleibender Festigkeit und maximaler Designfreiheit.
eVTOL-Rippenstruktur in nur zwei Minuten gefertigt
In einer transatlantischen Zusammenarbeit haben KraussMaffei und das National Institute for Aviation Research (NIAR) ein komplexes Strukturbauteil für senkrecht startende und landende eVTOL-Fluggeräte entwickelt. Grundlage ist das FiberForm-Verfahren, das ein thermoplastisch imprägniertes Organoblech automatisiert formt und umspritzt.
Das Ergebnis: Eine Fertigungszeit von nur zwei Minuten im Vergleich zu über 100 Stunden bei herkömmlichen Metallverfahren – ohne Einbußen bei Sicherheit und Festigkeit. Gleichzeitig erlaubt das Verfahren größere Designfreiheit, geringere Materialkosten und ein reduziertes Bauteilgewicht.
Hightech-Anwendung im NIAR-ATLAS-Labor
Die Produktion erfolgt im Advanced Technologies Lab for Aerospace Systems (ATLAS) des NIAR auf einer GXW 450-2000/1400 von KraussMaffei, ausgestattet mit 4500 kN Schließkraft, Wendeeinheit und zwei Industrierobotern.
Dr. Waruna Seneviratne, Direktor von NIAR ATLAS, betont: "Im Gegensatz dazu wurde das thermoplastische Bauteil aus einem flachen Organoblech in weniger als zwei Minuten geformt und umspritzt. Die ausgewiesene Expertise der beteiligten Partner war entscheidend für diesen Erfolg."
Zu den Projektpartnern zählten neben KraussMaffei auch Joby Aviation, Toyota, Victrex und Prospect. Gefördert wurde die Entwicklung im Rahmen des Programms Manufacturing for Affordable Sustainable Composites des US Air Force Research Laboratory.
Erfolgsmodell aus der Automobilindustrie für die Luftfahrt
FiberForm ist bereits in der automobilen Serienproduktion etabliert – nun zeigt sich auch das Potenzial für Primär- und Sekundärstrukturen in der Luftfahrt.
Eugen Schubert, Sales and Applications Manager bei KraussMaffei, hebt hervor: "Das NIAR ATLAS Institut bietet eine ideale Umgebung, in der Maschinenhersteller, Materiallieferanten und Werkzeugentwickler gemeinsam mit Flugzeugherstellern neue Materialien und Prozesse risikofrei für anspruchsvolle Luftfahrtanwendungen erproben und für die Serienreife entwickeln können."
Erprobte Partnerschaft: Fensterverschlüsse für Frachtflugzeuge
Bereits 2024 arbeiteten KraussMaffei und NIAR erfolgreich zusammen: Im Rahmen der Umrüstung sogenannter Prachter (Passagier- zu Frachtflugzeugen) wurden Fensterverschlüsse in nur 90 Sekunden gefertigt – 20-30% leichter und halb so teuer wie Metallvarianten.
Zukunftsfähige Composite-Lösungen für die Luftfahrt
Mit dem neuen Strukturbauteil und dem bewährten Verfahren zeigen KraussMaffei und NIAR, dass thermoplastische Composites eine zertifizierbare, serientaugliche Lösung für die Luftfahrt sind – effizient, leicht und wirtschaftlich.