Vakuumtechnik für den Flugzeugbau

MT – Propeller

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Schneller und präziser: Heute ist die neue Vakuumpresse Taurus 4018 speed up die serienreife Version des früheren Vakuumsackes.

„Holz ist leichter, leiser und schneller,“ sagt Alois Kermer, gelernter Schreiner und Betriebsleiter bei MT-Propeller. Und genau deshalb sind einige der besten Propeller der Welt aus Holz – auch wenn ihnen das dank wetterfester Glasfaserummantelung kaum noch jemand ansieht. Jetzt hat der Propeller-Spezialist gemeinsam mit Barth Maschinenbau ein neues Vakuum-Verleimverfahren entwickelt, das die Fertigung noch effizienter und präziser macht.

Dass Unternehmen MT-Propeller ist einer der letzten Hersteller in Deutschland und weltweit die Nummer Zwei in der Propeller-Erzeugung. Der Vorteil von Propellermaschinen: Sie brauchen im Vergleich zu Düsenflugzeugen bei Geschwindigkeiten von über 600 km/h knapp 30 % weniger Kerosin. Gemeinsam mit Barth hat der Spezialist ein Verfahren zur Verstärkung der Propellervorderkanten mit Metall entwickelt. Bisher wurden solche Kanten mit Kabelbindern fixiert, jetzt können sie in einer Vakuumpresse viel dichter und präziser verklebt werden. Aber der Reihe nach.

Auf mehreren 5-Achs-CNCs werden die Propeller grob vorgefräst. Anschließend wird jeder Propeller von Hand geschliffen, wodurch die Fräsrippen entfernt werden.

Alois Kermer hat die Parameter für die neue Vakuumverpressung der Propeller weiter optimiert.

Leiser und reparierbar: Holzpropeller haben viele Vorteile

„Holzpropeller gibt es in vielen Größen mit einem Durchmesser von bis zu sechs Meter und mannigfaltigen Formen“, berichtet Alois Kermer. Der gelernte Schreiner hat das Material im Griff. Ohne seine Expertise geht es nicht. „Dass Holz für die Fertigung bevorzugt verwendet wird, liegt unter anderem am positiven Schwingungsverhalten“, so Kermer weiter. „Holz baut Schwingungen schneller ab als zum Beispiel Metall, des wegen sind unsere Propeller viel leiser.“ Wobei man bei MT unter Propeller alles Mögliche versteht – neben Flugzeugpropellern auch solche für Hovercrafts, Windkanäle und vieles mehr. Der Nachteil des „High-Tech-Werkstoffs“ Holz sei allerdings, dass die Fertigung arbeitsintensiv ist und auf Handarbeit kaum verzichtet werden kann. Wen wundert es, dass bei so viel Handarbeit ein Propellerblatt zwischen 3500 und 12000 US-Dollar kostet? Eine weitere Besonderheit der Holz-Propeller ist, dass sie reparabel sind. Reine Alu- oder Kohlefaser-Propeller lassen sich nur schwer reparieren. Im Gegensatz dazu kann bei einem Holzpropeller eine abgebrochene Spitze angeschiftet und der Propeller fast neu wieder hergestellt werden. Das ist nicht nur angesichts des Preises für einen Propeller durchaus sinnvoll.

Fünf-Achs-CNC und viel Handarbeit

Wie viele der Maschinen sind auch die Propeller ausgesprochene Sonderanfertigungen. Hergestellt werden sie aus verschiedenen Holzarten, zum Beispiel speziell sortierter Fichte oder modifizierter Buche. Verleimt wird mit Resorzin-Phenolharz in speziellen Pressen. Die Rohlinge kommen danach in einen Computer-Tomographen, um jeden Holzfehler im Inneren des Rohlings von vornherein auszuschließen. Zunächst wird die Nabe gedrechselt. Die Form des Propellers entsteht roh auf einer Fünf-Achs-CNC. Die dabei entstehenden Fräsrippen werden von Hand verschliffen. „Wir haben bis heute keine sinnvolle Maschine zum Schleifen, obwohl wir schon zahlreiche Prototypen gebaut haben“, erklärt Kermer. Eine Maschine könne menschliches Fühlen bislang einfach nicht ersetzen.

Dann beginnt die Oberflächenbehandlung mit farblosen Polyester oder Epoxidgrundierungen. In den Propeller werden Metallverstärkungen eingelassen und bei Bedarf Glasfaser-Verstärkungen gesetzt. Das Verkleben dieser Verstärkungen ist die aktuelle Innovation. Früher wurden die zu verklebenden V2A-Streifen mit Kabelbindern fixiert. Lästig! Mit den Kabelbindern konnte es vorkommen, dass zwischen Holz und Verstärkungsprofil bei aller Sorgfalt Luft entstand. Unmöglich! Dank der neuen Vakuumtechnik ist das nun Vergangenheit.

Der Klebevorgang wurde zunächst mit Vakuumsäcken durchgeführt und dann mit der neuen Vakuumpresse erheblich beschleunigt.

Mit Vakuumtechnik schneller und genauer

Gemeinsam mit Barth Maschinenbau wurde zuerst ein Vakuumsack entwickelt, der die Kabelbinder ersetzen konnte. Aber auch die Lösung mit den Vakuumsäcken stieß an ihre Grenzen, sodass schlussendlich eine eigene Vakuumpresse mit Heizhaube entwickelt wurde, um den Arbeitsprozess deutlich zu beschleunigen: die neue Vakuumpresse Taurus 4018 speed up. Das Vakuum passt sich nun jeder Form an und presst das zu verklebende Profil zuverlässig an die Form des Propellers. Für die Rohpropeller müssen dazu die passenden Formen hergestellt werden. Das geschieht mit einem sehr einfachen Verfahren: Da es hunderte Propellerformen gibt, die nach Kundenwunsch gefertigt werden, wird die Form mit PU-Schaum an einem Muster hergestellt. Mit simplen PVC-Gurtbändern werden diese Formen dann fixiert und die Rohpropeller eingelegt. Nach dem Aushärten des Epoxidharzes werden die Propeller noch einmal verschliffen, dann grundiert, wieder verschliffen, mehrfach lackiert und dekoriert. Nun wird weiter optimiert. „Wir haben schon weitere Maschinen bestellt. Die Fertigungszeit wird sich damit nochmals verkürzen“,berichtet Alois Kremer stolz.

Die neue Vakuumpresse TAURUS 4018 speed up ermöglicht durch ihre unkomplizierte Beschickung deutlich höhere Taktzeiten beim Verkleben der Propeller.