Hochfliegende Lösungen: Hochleistungswerkstoffe steigern Sicherheit und Performance in der Luft‑ und Raumfahrt
„Die Luftfahrt ist der Beweis dafür, dass wir mit dem Willen die Fähigkeit haben, das Unmögliche zu erreichen.“ — Eddie Rickenbacker
Die Idee, in den Himmel aufzusteigen, war schon immer ein faszinierender und aufregender Gedanke. Die Luft- und Raumfahrt trotzt der Schwerkraft und symbolisiert Abenteuer, Erkundung und grenzenlose Möglichkeiten. Doch große Höhen erfordern eine innovative und präzise Ingenieurskunst, die strenge Sicherheitsvorschriften und Anforderungen einhält und gleichzeitig die Grenzen des Fliegens erweitert.
Von der Konstruktion kommerzieller Flugzeuge bis hin zur Entwicklung von Raumfahrzeugen für die Erforschung und Entdeckung des Weltalls stehen Luft- und Raumfahrtingenieure stets an der Spitze technologischer Fortschritte.
Große Höhen stellen eine der anspruchsvollsten Anforderungen an Flugzeugmaterialien dar, da sie kontinuierlich extremen Temperaturschwankungen und anderen herausfordernden Umweltbedingungen ausgesetzt sind. Als Antwort auf diese Herausforderungen arbeiten fortschrittliche Schaumstoffe, Klebebänder und Folienmaterialien im Hintergrund, um die Leistung, Haltbarkeit und Sicherheit sowohl in den Innen- als auch Außenstrukturen von Flugzeugen zu verbessern.
Schnallen Sie sich an, während wir in speziell entwickelte Materialien eintauchen, die die Anforderungen an Verklebung, Schutz und Isolierung erfüllen, die für die heutige Luft- und Raumfahrtindustrie entscheidend sind.
In diesem Gespräch mit Christopher Dickens, Global Market Manager, Mobility, haben wir uns auf fünf zentrale Herausforderungen und acht Lösungen in der Luft- und Raumfahrt konzentriert. Wir haben fortschrittliche Materialien wie Silikonschäume, Thermalsprühmaskierungsklebebänder, PTFE-Klebebänder und Verbundformklebebänder als bewährte Lösungen für den Start untersucht.
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Herausforderung #1: Sicherung von Flugzeuginnenräumen
Flugzeuginnenräume müssen strenge Sicherheitsanforderungen erfüllen, wie Feuerbeständigkeit und geringe Toxizität, während gleichzeitig der Komfort der Passagiere gewährleistet wird. Silikonmaterialien, wie Norseal® Silikonkautschuk, bieten außergewöhnliche Eigenschaften für verschiedene Anwendungen, darunter Dichtungen, Wärmedämmung und Schalldämmung.
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Lösung #1: Feuerbeständigkeit und geringe Toxizität
Silikonschäume und -klebstoffe werden wegen ihrer Flammenbeständigkeit hoch geschätzt. Im Falle eines Brandes können diese Materialien extremen Temperaturen standhalten, ohne Flammen zu verbreiten, und dabei nur minimalen Rauch erzeugen sowie weniger schädliche Gase freisetzen. Dies macht sie ideal für den Einsatz in Kabinenkomponenten, bei denen die Sicherheit der Passagiere oberste Priorität hat.
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Lösung #2: Umweltfreundliche Dichtungen, Wärmedämmung und Bodenpolsterung
Silikone bieten hervorragende Wärmedämmung und behalten ihre Flexibilität bei Temperaturen von -100°C bis über 250°C. Dies macht sie perfekt für Umgebungen in großer Höhe, in denen extreme Temperaturschwankungen häufig auftreten. Silikonlösungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung der strukturellen Integrität des Flugzeugs. Sie werden häufig verwendet, um Dichtungen zu bilden, die eine Schutzbarriere gegen äußere Einflüsse wie UV-Strahlen und Ozon, Luft, Staub und Feuchtigkeit einschließlich Regen, Schneeregen, Schnee und Frost bieten. Sie können auch als Wärmedämmung eingesetzt werden, da sie außergewöhnlich breite Temperaturbereiche aushalten können. Darüber hinaus bieten Silikonschaumstoffe akustische Dämmung, reduzieren Kabinenlärm und sorgen für eine ruhigere und komfortablere Passagiererfahrung.
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Lösung #3: Flugzeug-Bodenklebebänder
Ein weiteres kleines, oft übersehenes Detail im Inneren eines Flugzeugs ist der Teppich. Flugzeugteppiche müssen starkem Fußverkehr und dem Gewicht von Trolleys standhalten. Biolink® relink 2318, relink 2521 und relink TC1513 Bodenklebebänder wurden entwickelt, um Teppiche auf Verbundböden zu befestigen. Diese Klebebänder bieten eine starke Haftung, sind jedoch ablösbar und hinterlassen keine Rückstände. Flammenhemmende und halogenfreie Optionen gewährleisten Sicherheit und Einhaltung von Vorschriften, während sie gleichzeitig eine komfortable und optisch ansprechende Kabinenumgebung erhalten.
Herausforderung #2: Motordichtungen
Der erfolgreiche Betrieb eines Flugzeugs hängt von der Effizienz und Leistung seines Motors ab. Unser neuestes Produktportfolio, Norgard®, umfasst leistungsbeschichtete Lösungen und Hochleistungsfolien, die dazu beitragen können, dass Motoren länger auf höchstem Niveau arbeiten.
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Lösung #4: Sicherstellung einer hohen Motorleistung
Bei missionkritischen Turbinendichtungen können Produkte wie Zitex® Mikroporöse PTFE-Folien Flüssigkeitslecks über eine Grenze hinweg verhindern. Diese haftbaren, reibungsarmen und abtragbaren Produkte helfen Motoren, auf höchstem Niveau zu arbeiten.
Herausforderung #3: Draht-, Kabel- und Kabelbaum-Montage
Das komplexe Netzwerk von Drähten und Kabeln in einem Flugzeug ist entscheidend für dessen Betrieb. PTFE-, Polyimid- und Glasgewebeklebebänder schützen diese Komponenten vor Abrieb, Vibrationen und Umwelteinflüssen.
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Lösung #5: PTFE- und Polyimid-Klebebänder für den Schutz von Kabelbäumen
PTFE-Klebebänder sind bekannt für ihre Hitzebeständigkeit (bis zu 250°C) und ihren niedrigen Reibungskoeffizienten, wodurch sie ideal zum Schutz von Drähten vor Abrieb geeignet sind. Sie bieten auch chemische Beständigkeit gegen Flugkraftstoffe und Öle. Kapton® Polyimid-Klebebänder bieten hervorragende elektrische Isolierung und sind leicht, wodurch sie nur minimalen Massezuwachs verursachen und gleichzeitig wesentlichen Schutz für Kabelbäume bieten.
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Lösung #6: Glasgewebeklebebänder
Glasgewebeklebebänder, die häufig mit flammenhemmenden Beschichtungen behandelt werden, werden in Umgebungen mit hoher Abriebbeanspruchung eingesetzt, in denen Drähte ständigem Verschleiß ausgesetzt sind. Diese Klebebänder sind hoch anpassungsfähig und langlebig, wodurch sie sich für Luft- und Raumfahrtanwendungen eignen, die erheblichen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind.
Herausforderung #4: Verbundwerkstoff-Formgebung
Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist stark auf Verbundwerkstoffe angewiesen, da diese ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht bieten. Während des Herstellungsprozesses werden Verbundteile mit Hochleistungsklebebändern geformt, um Werkzeuge zu schützen und die Entnahme der Teile zu erleichtern.
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Lösung #7: Trenn-, Schutz-, Naht- und Blitzabdeckbänder
Klebebänder wie PTFE-Glaslaminat, PTFE-Glasgewebe und geschälte PTFE-Filme werden als Trennfolien verwendet, um zu verhindern, dass Verbundteile an den Formen haften. SGB6, ein PTFE-Laminatband, bietet Antihaft-Eigenschaften und eine gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit, während CHR® 2255 Skived PTFE Tape eine hohe Maßstabilität bietet, wodurch es ideal für den Schutz und die Naht von Formoberflächen ist.
Flash‑Maskier‑ und Fixierklebebänder wie CHR K201 & K202 (Flash‑Maskierung) sowie CHR M824 (PET‑Klebebänder) sorgen während des Formprozesses für saubere Haft‑ und Trennkanten und schützen Werkzeuge vor Harzaustritt.
Diese temperaturbeständigen Klebebänder minimieren Nacharbeit und verlängern die Werkzeugstandzeit, was zu effizienteren Fertigungsprozessen beiträgt.
Herausforderung #5: Schutz durch thermisches Spritzbeschichten
Kritische Komponenten wie Düsentriebwerke und Turbinenschaufeln benötigen thermische Spritzbeschichtungen, um die Verschleißfestigkeit und Leistung zu verbessern. Klebebänder spielen eine entscheidende Rolle beim Abdecken von Bereichen, die unbeschichtet bleiben müssen, und schützen diese während des thermischen Spritzprozesses.
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Lösung #8: Klebebänder für thermisches Spritzmaskieren
Thermische Spritzklebebänder wie CHR 2975 (mit Silikonkautschuk beschichtetes Glasgewebe) und CHR H7575 (Mehrschichtkonstruktion) sind dafür ausgelegt, den extremen Bedingungen von Prozessen wie HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) standzuhalten. Diese Klebebänder bieten hervorragende Abrieb- und Brennbeständigkeit, saubere Entfernung und eine hohe Temperaturbeständigkeit. Für Flexibilität in schwer zugänglichen Bereichen bietet CHR 2925 Glasfolienklebeband die Anpassungsfähigkeit und Haltbarkeit, die für präzises Maskieren erforderlich sind.
Von Innenkomfort bis hin zum Schutz kritischer Motor- und Strukturkomponenten sind die hier besprochenen fortschrittlichen Materialien, die von Silikonschaumstoffen bis hin zu thermischen Maskierungsklebebändern reichen, entscheidend, um den Anforderungen der modernen Luft- und Raumfahrttechnik gerecht zu werden. Diese Lösungen verbessern nicht nur die Leistung, sondern gewährleisten auch die Sicherheit und Zuverlässigkeit kritischer Luft- und Raumfahrtsysteme. In einer Branche, in der Präzision und Haltbarkeit unverzichtbar sind, ermöglichen diese Materialien den Herstellern, die strengsten Standards zu erfüllen und gleichzeitig die Grenzen der Innovation weiter zu verschieben.
Wie Eddie Rickenbacker so treffend sagte: „Die Luftfahrt ist der Beweis dafür, dass wir mit dem Willen die Fähigkeit haben, das Unmögliche zu erreichen.“ Die Entwicklung von Luft- und Raumfahrtmaterialien verkörpert diesen Geist. Von hochfesten Verbundwerkstoffen bis hin zu temperaturbeständigen Bändern erinnern uns diese Innovationen daran, dass wir mit den richtigen Werkzeugen und Technologien selbst die komplexesten Herausforderungen überwinden und neue Höhen in der Luftfahrt und darüber hinaus erreichen können.