Roth filamentwinder om grote Ariane 6 gewichts-/kostenbesparingen te vergemakkelijken

Een van 's werelds grootste filamentwikkelsystemen begint binnenkort met de productie van componenten voor de Ariane 6 ruimtelanceervoertuig, dat naar verwachting al in 2020 satellieten in een baan om de aarde zal transporteren voor de European Space Agency (ESA) een toonaangevende fabrikant van ruimtevoortstuwingssystemen, zal Avio dankzij de enorme verzameling Roth filamentwikkelmachines onder andere de externe behuizingen voor Ariane 6 kunnen produceren booster-raketten - de lanceringsvoortstuwingsmotoren voor het lanceersysteem.

De motorbehuizingen en vele andere componenten van draagraketten zijn tegenwoordig gebouwd met lichtgewicht composieten. Omdat de omhulsels typisch cilindrisch zijn, is het wikkelen van filament gewoonlijk het proces bij uitstek, maar voor sommige componenten worden ook prepreg-processen gebruikt. Met filament gewonden boosterkoffers van koolstofcomposiet zullen in de Ariane 6 , vervang de stalen kasten die momenteel worden gebruikt in actieve dienst Ariane 5 voertuigen. Het gebruik van composieten zal in dit geval het gewicht van Ariane 6 verminderen boostertrappen, vergeleken met die van zijn voorganger, met maar liefst 35%. Het gebruik ervan op het huidige niveau zal ook een duidelijke impact hebben op de Ariane 6 de totale bedrijfskosten van het systeem:de kosten per ton zullen naar verwachting met maar liefst 50% dalen.

Avio en Roth hebben naar verluidt goed gebruik gemaakt van hun gemeenschappelijke ervaring van eerdere projecten met betrekking tot de productie van Ariane 5 en Vega raketten. Dienovereenkomstig heeft het nieuwe filamentwikkelcentrum een ​​maximale lengte van 17 m, een grote werkdiameter (3,6 m) en kan het een wikkeldoorn ondersteunen die ongeveer 120 MT weegt. Het systeem is uitgerust met drie wagens die drie verschillende wikkelprocessen ondersteunen; elke wagen heeft een lengte van 7,4 m en kan tot 90 m per minuut rijden.

De eerste slede wordt gebruikt voor het wikkelen van hittebeschermingstape op de doorn in een vormloze composietconstructie (eerste laag in de booster). Na het vulkaniseren van de tape wordt het opwikkelproces van de sleeppreg uitgevoerd met behulp van de tweede wagen. De derde wagen is uitgerust met een vezelaanvoerkop voor het automatisch leggen van tapes (ATL) — een functie waarvoor Avio octrooibescherming aanvraagt. Deze technologie maakt een nauwkeurige plaatsing van tape in complexe geometrische vormen voor de bevestigingsdelen van de boosters mogelijk. Tapes worden gesneden en bijgesneden door middel van een ultrasone snijkop. De ATL-technologie is ontwikkeld door Avio samen met Roth en een andere partner in Italië.

Ariane 6 boosters zijn 15 m lang met een diameter tot 3,6 m. Afhankelijk van het laadvermogen en het gewicht zorgen twee of vier boosters per raket, gevuld met vaste brandstof, voor voldoende boost voor de eerste vliegfase. Manfred Roth, president van het familiebedrijf Roth Industries, waartoe Roth Composite Machinery behoort, zegt over de laatste stap van het bedrijf:"In de composietensector behoren we tot de wereldmarktleiders."