Neuer, bahnbrechender kohlefaserverstärkter Kunststoff Ultem* von SABIC Innovative Plastics für Flugzeuginnenraumteile - 50% leichter und 40% stärker als Aluminium

BERGEN OP ZOOM, Niederlande – 27. Mai – Die Reduzierung des Gewichts zur Senkung von Kraftstoffverbrauch und Systemkosten ist nach wie vor ein wichtiger Aspekt der Langzeitstrategie der Luftfahrtindustrie. Damit hat sich eine zusätzliche und bedeutende Entwicklungschance für SABIC Innovative Plastics und seine Kunden eröffnet. Das Unternehmen hat auf Grundlage der speziell in der Luft- und Raumfahrt eingesetzten Kohlefasertechnologie einen neuen Hochleistungsverbundwerkstoff entwickelt. Dieser soll in Verbindung mit Polyetherimid Ultem* (PEI) eine Reduzierung des Gewichts von Innenraumkomponenten um bis zu 50% und somit eine dem Weltraumzeitalter entsprechende Lösung für den Ersatz von schwererem Spritzgussaluminium im Flugzeugbau ermöglichen. Vaupell, ein globaler Auftragshersteller von kundenspezifischen Spritzgusskomponenten und Baugruppen mit über 60 Jahren Erfahrung, arbeitet mit SABIC Innovative Plastics zusammen, um die praktische Anwendung der neuen Ultem-Werkstoffe zur Herstellung von Komponenten für Flugzeugsitze zu erproben.

Die Klapptischarme von Vaupell sind auf der Aircraft Interiors Expo in Halle B auf dem Stand 7A48 von SABIC Innovative Plastics zu sehen. An diesen Konzeptteilen lässt sich erkennen, wie mit dem Einsatz von kohlefaserverstärktem Ultem-Kunststoff ein um bis zu 50% niedrigeres Gewicht sowie eine 40% höhere Steifigkeit gegenüber Spritzgussaluminium erzielen lässt. Sie dokumentieren zudem, wie das Unternehmen technisch anspruchsvolle, nachhaltige Werkstoffe mit vielfältigen wertvollen Eigenschaften entwickelt, die Kunden in der Luftfahrtindustrie entscheidende Wettbewerbsvorteile verschaffen.

„Unsere neue Produktfamilie der kohlefaserverstärktem Ultem-Kunststoffe ist ein sehr gutes Beispiel für unsere Strategie des kontinuierlichen Ausbaus unserer Spitzentechnologien, um auch die anspruchsvollsten Herausforderungen unserer Kunden aus dem Flugzeugsektor lösen zu können und gleichzeitig optimale Voraussetzungen für ihr weiteres Wachstum zu schaffen“, so Cathleen Hess, Global Product Director von SABIC Innovative Plastics. „Mit unseren Geschäftsbeziehungen zu Branchenführern wie Vaupell stellen wir sicher, dass diese Materialien auch tatsächlich den konkreten Anforderungen unserer Kunden entsprechen und einen messbaren Mehrwert schaffen. Mit diesen innovativen neuen kohlefaserverstärkten Ultem-Kunststoffen haben wir einen großen technologischen Schritt nach vorn gemacht, der es Herstellern weltweit erlauben wird, eine neue Ära kostengünstiger und leichterer Bauteile für den Flugzeugbau einzuläuten.“

Hierzu Mike Hamm, Vice President Sales bei Vaupell: „In unserer engen Zusammenarbeit mit SABIC Innovative Plastics haben wir das Potenzial von kohlefaserverstärktem Ultem als Ersatz für Aluminium im Flugzeuginnenraum sofort erkannt. Es handelt sich hier um ein außergewöhnlich leistungsfähiges Produkt, das auch die Einhaltung immer strengerer globaler Standards für kritische Innenraumanwendungen ermöglicht. Der kohlefaserverstärkte Ultem-Kunststoff wird definitiv neue Maßstäbe in der Branche setzen. Neben einer deutlichen Reduzierung des Gewichts und der damit verbundenen Kraftstoffeinsparungen bietet dieses Material auch eine optimale Mischung aus Hochleistungseigenschaften, mit denen die Forderungen der Flugzeugindustrie nach den besten Materialien für die Flugzeuge der nächsten Generation erfüllt werden.“

Zwanzig Jahre außerordentliche Höchstleistungen neu definiert

Aufbauend auf den bewährten Eigenschaften von Ultem für Flugzeuginnenausstattungen, erfüllt der kohlefaserverstärkte Ultem-Kunststoff die FAR 25.853-Normen der FAA bezüglich der Entflammbarkeit sowie die Rauchdichte- und Wärmeabgabestandards nach OSU 65/65. Neben Klapptischarmen gehören auch Armlehnen, Fußstützen und Bordküchengeräte wie z.B. Gestelle für Kaffeeautomaten zu den möglichen Anwendungen für die neuen kohlefaserverstärkten Ultem-Kunststoffe. Vaupell will noch in diesem Jahr weitere Belastbarkeits- und Dauerfestigkeitsprüfungen durchführen.

SABIC Innovative Plastics hat eine auf kohlefaserverstärkten Ultem-Kunststofftechnologien basierende Produktfamilie mit unterschiedlich hohen Faseranteilen entwickelt, um die spezifischen Anforderungen verschiedener High-End-Anwendungen erfüllen zu können. Diese Initiative ist das Ergebnis einer engen Zusammenarbeit zwischen den Teams für den Spezialverbundwerkstoff LNP* und den Teams für Ultem-Kunststoffe zur Entwicklung einer Lösung, die dem dringenden Bedarf der Fluggesellschaften nach Gewichtsreduzierungen gerecht wird. Als weiterer Vorteil kommt eine im Vergleich zu Aluminium um bis zu 40% höhere Steifigkeit hinzu. Die für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt entwickelten Kohlefaserstoffe bieten eine hervorragende Zugfestigkeit von 0,0269 kg/mm2 im Vergleich zu Aluminiumlegierungen vom Typ 2024-0 (0,019 kg/mm2) und gehärtetem 7075-er Aluminium (0,0233 kg/mm2). Die langen Endlosfasern weisen eine hervorragende Steifigkeit und Schlagzähigkeit auf.

Die Ultem-Werkstoffe bieten eine höhere Zugfestigkeit und haben ein rund 50% niedrigeres spezifisches Gewicht (SG) als ultraleichtes Flugzeugaluminium (2024-0: SG 2,78; 7075-0: SG 2,81; kohlefaserverstärkter Ultem-Kunststoff: SG 1,44).

Neben dem geringeren Gewicht gegenüber Aluminium, bieten die kohlefaserverstärkten Ultem-Kunststoffe den Vorteil, dass auf eine spanende Bearbeitung oder andere nachgelagerte Bearbeitungsschritte verzichtet werden kann. Dadurch können die Fertigungsprozesse rationalisiert und die Gesamtsystemkosten gesenkt werden. Sie ermöglichen zudem eine Reduzierung der potenziellen Problemstellen der gefertigten Bauteile und bieten mehr gestalterische Möglichkeiten als Metall. In der Verarbeitung bieten sie doppelt so gute Fließeigenschaften, was wiederum für eine höhere Produktivität sorgt und die Herstellung dünnwandiger Formteile zur Erzielung noch größerer Gewichtseinsparungen ermöglicht.

Spritzgießen ist nur eines der möglichen Verarbeitungsverfahren für diese neuen Ultem-Kunststoffe. Sie lassen sich beispielsweise auch als Platten zu Aufbewahrungszwecken in der Bordküche oder für ähnliche Anwendungen extrudieren. Die gefertigten Komponenten lassen sich pulverbeschichten, lackieren oder galvanisieren.

Weitere Information über Ultem-Kunststoffe für Luftfahrtanwendungen von

SABIC Innovative Plastics finden Sie unter www.sabic-ip.com.

Weitere Information über Vaupell finden Sie unter www.vaupell.com.

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