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Automatisierte Abdichtung von Flugzeugkomponenten erreicht industrielle Reife

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Nach mehreren Jahren der Forschung und Entwicklung präsentiert Broetje-Automation eine industriell ausgereifte, automatisierte Lösung zur Abdichtung von Flugzeugkomponenten.

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Das modulare System ist in der Lage, unterschiedlichste Dichtungsanwendungen auch an komplexen Bauteilen sicher und sauber auszuführen. Je nach Anwendung kommen Standardroboter oder kooperierende Robotersysteme (Cobots) zum Einsatz.

Die Versiegelung von Flugzeugstrukturen ist einer der Kernprozesse im Flugzeugbau, da sie die notwendige Haltbarkeit und damit die Sicherheit des Flugzeugs über viele Jahre hinweg gewährleistet. Das Auftragen des Dichtstoffes erfordert daher ein besonders hohes Maß an Genauigkeit, um eine absolute Qualität der Abdichtung zu gewährleisten.

Bislang wird dieser Prozess weitgehend manuell durchgeführt, was zeitaufwendig ist, ein hohes Maß an Qualitätssicherung erfordert und die Produktion verlangsamt. Das Dichten ist nach Bohren und Nieten die zweithäufigste manuelle Tätigkeit im Flugzeugbau.

Mit der neuesten Entwicklung hat Broetje-Automation das Auftragen von Dichtstoffen mit hoher Präzision und Effektivität automatisiert. Durch den Einsatz von Robotern wird eine gleichbleibend hohe Qualität der Nähte und Anwendungen erreicht. Eine automatisierte, kontinuierliche Prozessüberwachung vervollständigt das System. Das neu entwickelte Konzept ermöglicht Einsparungen von bis zu 20% bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualität der Bauteile.

Aufgrund der hohen Komplexität von Flugzeugkomponenten ist eine industriell ausgereifte Automatisierung der Abdichtung eine große Herausforderung. Schwer zugängliche, gekrümmte Oberflächen und Fugen müssen sauber und prozesssicher abgedichtet werden. Gleichzeitig sind die in der Luftfahrt verwendeten Dichtstoffe oft schwierig zu verarbeiten, müssen kurz vor dem Auftragen gemischt werden und sind teilweise sehr zähflüssig. Dennoch dürfen die Bauteile nur an genau der dafür vorgesehenen Stelle verarbeitet werden; eine Kontamination ist nicht zulässig.

Um all diesen Anforderungen gerecht werden zu können, ist das Dichtungskonzept von Broetje-Automation modular aufgebaut. Je nach Anwendung kann das System autonom innerhalb einer Roboterzelle oder mit kleinen, kollaborativen Robotern betrieben werden. Das System bietet zudem einen "digitalen Zwilling", der in die automatisierte NC-Programmierumgebung "SOUL OLPS" integriert ist und die Prozesse vollständig simulieren kann. Damit ist das System optimal auf den Einsatz in der digitalen Fabrik der Zukunft vorbereitet.

Um den Anforderungen der Kunden weltweit gerecht zu werden, hat das Technologie-Team von Broetje-Automation verschiedene End-Effektoren für die Anwendung des Materials entwickelt. Das System kann Polysulfit- und Epoxid-Dichtstoffe verwenden, sowohl mit vorgemischten Kartuschen als auch mit einem "Mixing-on-the-fly"-Modul, das mehrere Komponenten während des Versiegelns unter Spannung mischen kann.

"Die vielen verschiedenen Komponententypen, Materialmischungen und nicht zuletzt die Komplexität der Komponenten selbst waren für uns eine große Herausforderung bei der Industrialisierung des Systems", erklärte Projektleiter Dr. Thomas Schwane. "Wir sind stolz darauf, dass wir nach mehrjähriger Entwicklungsarbeit nun eine umfassende Lösung für die verschiedenen Anwendungen gefunden haben", so Dr. Thomas Schwane.

Folgende Dichtungstypen sind bereits verfügbar, für die spezielle Düsen individuell entwickelt wurden:

Filetabdichtung (z.B. für Clips, Wangen, Rahmen)

Kappenversiegelung (zum Versiegeln von Nietköpfen)

Epoxid-Kantenversiegelung (für Verbundbauteile)

Komplexe Formen (Kurven, Verbindungen)

Die Grundlagen der inzwischen zur industriellen Reife entwickelten Technologie wurden durch Forschungsförderung im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWI) gelegt.

Das Dichtungssystem wird nun Schritt für Schritt bei Kunden weltweit eingeführt. Der erste Auftrag ist bereits in der Umsetzung.

www.broetje-automation.de/en