Peeling für Flugzeugbeine

Deutliche Steigerung des Automatisierungsgrades

An die Fahrwerke moderner Verkehrsflugzeuge werden hohe Anforderungen gestellt. Das Fahrwerk trägt nicht nur das Flugzeug, sondern ermöglicht auch seine Fortbewegung am Boden. Bei der Landung werden die relativ hohen Stoßbelastungen von den Stoßdämpfern des Fahrwerks absorbiert und von der Flugzeugzelle ferngehalten. Das Fahrwerk eines Flugzeuges beinhaltet die Räder mit Bereifung, Felgen und den darin eingebauten Bremsen. Hinzu kommen die Radaufhängungen an gedämpften Federbeinen und Federstreben.

Damit die hohen luftfahrttechnischen Standards erfüllt werden, sind regelmäßig umfangreiche Überholungen der Fahrwerke nötig. In definierten Intervallen werden die Fahrwerke auf eventuelle Materialfehler und ihre Funktionsfähigkeiten hin überprüft. Um im Rahmen einer Grundüberholung die einzelnen Werkstoffschichten am Fahrwerk detailliert prüfen und mögliche Schäden diagnostizieren zu können, müssen einzelne Fahrwerksbauteile zunächst entlackt und entschichtet werden. Bislang wurden die Fahrwerksteile sowohl außen als auch in den Bohrungen durch manuelles Abtragen mit Kunststoff-Strahlmittel („Poly Plus Druckstrahlverfahren") unter entsprechend hohem Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwand sowie unter hoher körperlicher Belastung der betreffenden Mitarbeiter entschichtet. 

Im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprojekts „Entschichten von Bauteilen" entwickelt Lufthansa Technik ein neues Verfahren zur Automatisierung des Bearbeitungsprozesses. Das Ziel des Projektes besteht darin, die technischen Voraussetzungen zur automatischen Erkennung von Bauteilen und automatischen Entschichtung von Bauteilen aus unterschiedlichen Materialien (wärmevergüteter hochfester Stahl, Leichtmetalle wie Aluminium, Titan und Magnesium sowie Leichtmetalllegierungen etc.) mit unterschiedlichen Geometrien zu schaffen. Außerdem sollen die Prozesssicherheit durch eine prozessintegrierte Qualitätskontrolle erhöht und – durch den Verzicht auf chemische Vorbehandlungen – Ressourcen geschont werden.

Zusammen mit ihrem Projektpartner, dem Institut für Automatisierungstechnik der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg, konnte Lufthansa Technik bereits erste Erfolge erzielen. So ist es mittels intelligenter Algorithmen und dem Einsatz moderner Bildverarbeitung bereits gelungen, ein System zur Werkstückidentifikation und Positionierungskontrolle zu entwickeln. Darüber hinaus konnten bereits neue Algorithmen und ein Sensoriksystem für eine zuverlässige Oberflächeninspektion geschaffen werden. Dadurch lassen sich nachzubearbeitende Oberflächensegmente zukünftig schneller erkennen und objektiv klassifizieren.

In dem seit Januar 2011 und bis Dezember 2013 laufenden und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützten Projekt geht es darum, die Entwicklungen in ein ganzheitliches, roboterbasiertes System zu integrieren. Die Programmierung des 8-Achs-Portalroboters erfolgt für jedes Fahrwerksbauteil einmalig manuell mittels eines Joysticks. Dabei merkt sich der Roboter alle Bewegungspfade. Alle weiteren Pfade, wie beispielsweise zur Oberflächeninspektion, werden anschließend daraus automatisiert abgeleitet. Für die wiederholte Bearbeitung eines Bauteils muss dieses zukünftig nur noch in die entsprechende Vorrichtung gespannt und das entsprechende Bearbeitungsprogramm aufgerufen werden. Daraufhin wird das Bauteil vollautomatisch von außen entlackt. Die Entlackung des Bauteils von innen während des Automatisierungsprozesses erfolgt durch eine etwa zwei Meter lange Innenstrahllanze.

Mit der deutlichen Erhöhung des Automatisierungsgrades entfallen für die Mitarbeiter die zeitintensiven und körperlich stark belastenden Arbeiten. Bei gleicher Personalkapazität lassen sich somit deutlich mehr Bauteile in der gleichen Zeit bewegen. Überdies schont das neue, weitgehend automatisierte Verfahren Ressourcen und erhöht die Qualität. Sobald das Forschungs- und Entwicklungsprojekt „Entschichten von Bauteilen" abgeschlossen ist und sich das Verfahren für Fahrwerksbauteile etabliert hat, ist es denkbar, dass zukünftig alle beschichteten und lackierten Großbauteile entsprechend entschichtet werden.