Zomer 2015

Composites - in de luchtvaart

TenCate materialen worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen in aerostructures (structurele delen) voor zowel commerciële vliegtuigen als helikopters en algemene luchtvaart. TenCate produceert composieten in twee duidelijk verschillende harsvormen, thermoplastisch composieten en thermohardende composieten. De huidige markt is grotendeels gebaseerd op thermoharders met epoxy als meest voorkomende hars. Op het gebied van thermoplasten wordt evenwel de meeste groei verwacht, vooral vanwege de voordelen van thermoplastisch composieten.

In het algemeen bieden composieten gewichtsafname en hoge sterkte. Ten gevolge van gewichtsreductie wordt minder brandstof verbruikt of kan men meer passagiers of vracht vervoeren. Sommige van de nieuwere commerciële vliegtuigen van vandaag de dag, zoals de Boeing 787 en de Airbus A350, maken gebruik van composieten voor de romp. Het gebruik van composieten in deze toepassing zorgt voor meer comfort voor de passagiers omdat de luchtdruk binnen hoger is. Dat resulteert in een meer comfortabele omgeving. In tegenstelling tot metalen roesten composieten niet, wat minder onderhoud betekent voor de luchtvaartmaatschappijen.

composites boeing

Boeing 787 (foto: Gail Hanusa)

Materialen van TenCate worden gebruikt voor de vliegtuigstructuren (vleugel, romp, stuurvlakken). Afhankelijk van de toepassing gaat het meestal om glasvezel- of koolstofvezelversterkte epoxy. Glasvezelepoxy's gebruikt men voor rompen en stuurvlakken, terwijl koolstofvezelepoxy wordt toegepast voor zwaar belaste structurele onderdelen, zoals vleugelliggers en vleugels. TenCate Cetex® thermoplastisch materialen worden doorgaans toegepast in het interieur (stoelen,  pantry’s, vloeren, clips). Op commerciële vliegtuigen, zoals de Airbus A350 XWB, worden thermoplastisch composieten gebruikt op de voorste vleugelranden en in het frame van de romp voor structurele clips en beugels.

Een meer recente toepassing van TenCate composieten betreft de ontwikkeling van de structuur (radomes) rond antennes voor communicatie en navigaties. Tengevolge van de toenemende communicatiemogelijkheden tijdens passagiersvluchten groeit de vraag naar radomes (radarkoepels). Deze worden gemaakt van thermohardend composietmateriaal. Radomes zijn meestal onderdeel van de constructie. Ze worden gebruikt om de antenne en andere radioapparatuur af te dekken. De koepel beschermt de antennes en elektrische systemen terwijl signalen worden doorgegeven. TenCate materialen worden gebruikt voor de radome in de neus van de Boeing 787, de behuizing van navigatie- en weerradarapparatuur, alsmede op satellietcommunicatie- (satcom) radarkoepels die tijdens de vlucht zorgen voor internet- en wifiverbinding. In Noord-Amerika ondersteunt TenCate de markt van regionale jets met radarkoepelmaterialen. Deze unieke, koolstofvrije materialen worden eveneens toegepast op radomes van militaire vliegtuigen en onbemande luchtvaartuigen.

Strenge eisen

Voor deze materialen gelden strenge eisen, bijvoorbeeld dat ze tijdens de productie niet verontreinigd raken met geleidende deeltjes. Die kunnen leiden tot veiligheidsproblemen en communicatiestoringen. Elke verontreiniging, ongeacht hoe klein, met koolstofvezels of metalen deeltjes zou hot spots creëren en leiden tot schade aan de radarkoepel en verminderde radarefficiëntie. TenCate Advanced Composites maakt deze materialen in haar cleanrooms in Morgan Hill (California). Materialen van TenCate worden gewaardeerd omdat ze elektrisch zuiver zijn en geen koolstofvervuiling kennen. Dit maakt het mogelijk via de koepel high-powered (sterke) radarsignalen zonder interferentie te verzenden. De weefsels die TenCate gebruikt voor militaire radomes zijn voornamelijk gemaakt van kwarts: 99,9% zuiver glas. Door dit materiaal kan de radar bij wijze van spreken als door een elektronisch venster kijken. TenCate materialen worden ook gebruikt voor scheepsradar.

Interieurtoepassingen

TenCate materialen worden gebruikt voor diverse onderdelen van het vliegtuiginterieur. Voorbeelden zijn vloeren, leidingen, bagagebakken, trolleys, vliegtuigstoelen en galleys (keukens), zoals van de Boeing 737’s van SouthWest Airlines. De materialen voor interieurtoepassingen voldoen aan strenge brandveiligheidseisen. TenCate Advanced Composites USA en UK levert veel composietmaterialen aan Amerikaanse en Europese fabrikanten van vliegtuigstoelen. 

Op basis van een combinatie van titanium en TenCate composiet vervaardigde het Franse Expliseat de Titanium Seat: een vliegtuigstoel van slechts 4 kilo, de lichtste vliegtuigstoel ooit die de crashtest heeft doorstaan. Op de JEC Composites 2014 in Parijs (Frankrijk) werd deze stoel onderscheiden met de JEC 2014 Aircraft Interiors Innovation Award.

txtures 2 summer 2015 cover