Der 6 m lange Stringergreifer wird von zwei kooperierenden Industrierobotern geführt (Bild: Fraunhofer IFAM)
24.10.2023 Automatisierte Klebprozesse für metallische Großstrukturen
Moderne Produktionsverfahren für Strukturklebungen von Rumpfschalen im Flugzeugbau
Die im Luftfahrtsektor seit Jahrzehnten industrieweit dominierende und bewährte Fügetechnologie des Nietens wird zunehmend durch konkurrierende Fügeverfahren ergänzt. Ein Beispiel dafür sind geklebte Strukturen, die bei CFK-Bauweisen schon weitverbreitet sind und nun auch verstärkt in Aluminium-Rumpfstrukturen Einzug halten. Den vielfältigen Vorteilen der Fügetechnologie Kleben steht ein aktuell verhältnismäßig hoher manueller Arbeitsaufwand in der Fertigung gegenüber, der durch die Entwicklung hochautomatisierter Produktionsprozesse reduziert wird.
Im grundlegenden Aufbau von Flugzeugrümpfen nahezu aller namhaften Hersteller hat sich seit Mitte des 20. Jahrhunderts die Halbschalenbauweise
gegen alternative Ansätze wie die Fachwerk- oder Monocoquebauweise durchgesetzt. Dabei wird die Außenhaut des Rumpfs von innen mit Stringern in Rumpflängsrichtung und mit Spanten in Rumpfumfangsrichtung versteift (Bild 1). Diese Bauweise ermöglicht ein geringes Strukturgewicht bei gleichzeitig hoher gewichtsspezifischer Festigkeit, dem klassischen Zielkonflikt des Leichtbaus. Der beschriebene differenzielle Aufbau des Rumpfs erfordert eine verhältnismäßig hohe Anzahl von Fügeverbindungen, die üblicherweise überwiegend als Nietverbindungen ausgeführt werden.
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