9T Labs & Arkema lanceren kosteneffectieve productiemethode voor complexe aerospace composietonderdelen

9T Labs (Zürich, Zwitserland), een systeemleverancier voor digitale composietproductie, en high-performance polymerleverancier Arkema (King of Prussia, Pa., VS) kondigden op 2 mei aan dat ze recentelijk een partnerschap aangingen om kosteneffectieve seriesproductie van structurele composietonderdelen met complexe interne vezeloriëntatie mogelijk te maken. Volgens 9T Labs omvat de benadering een combinatie van koolstofvezel-composietmaterialen gebaseerd op Arkema's high-performance Kepstan 7000 PEKK thermoplastische polymer en 9T Labs' recent geïntroduceerde Red Series additive manufacturing-oplossing.

In tegenstelling tot het hoge gebruik van vezelversterkte composieten in primaire fuselage- en vleugeltoepassingen op nieuwe vliegtuigen zoals de Airbus A350 en Boeing 787, steunt de aerospace-industrie nog steeds zwaar op metalen onderdelen voor kleinere en dikke interne substructuren zoals verbindingsbeugels, scharnieren en steunen, aldus 9T Labs.

Het bedrijf zegt dat vezelcomposietmaterialen een gunstige alternatief zijn voor de gebruikte metalen materialen, wat significant lichtere ontwerpen en near-net-shape productie mogelijk maakt, maar dat conventionele composietproductietechnologieën de geometrische complexiteit en economie niet bieden die vereist zijn om ze een levensvatbare concurrent te maken voor metaalvervanging in deze kleine aerospace-onderdelen.

Om de technologie te bewijzen, produceerden 9T Labs en Arkema recentelijk een helikopter-deurscharnier om het potentieel van de materiaal/proces-combinatie voor metaalvervanging in aerospace-onderdelen te demonstreren. Met behulp van 9T Labs' fibrify-software, een geïntegreerde finite-element-analyse (FEA)-oplossing, werd een geoptimaliseerde vezelopbouw met een echte 3D-interne vezeloriëntatie gegenereerd en vervolgens gefabriceerd met 9T Labs' eigen Additive Fusion Technology (AFT). Als resultaat zegt 9T Labs dat het gewicht van het geoptimaliseerde vezelcomposietonderdeel met meer dan 80% werd gereduceerd ten opzichte van het metaalcomponent. Verder onthulden kosten-per-onderdeel-berekeningen een 22% kostenreductie voor een serie van 1.000 onderdelen, aldus 9T Labs, wat de economische haalbaarheid van de Red Series-oplossing voor seriesproductie aantoont.

9T Labs zegt dat de Red Series nu beschikbaar is voor bestellingen.