MovAbles for Next generaTion Aircraft (MANTA)

De uitdaging

Het doel was om drie Ti-6Al-4V flaperonribben te vervaardigen door middel van laseraanvoerlassen (Direct Energy Deposition -DED). Met conventionele productieprocessen kan het zeer kostbaar of zelfs onmogelijk zijn om onderdelen met zulke complexe vormen te produceren. Ook DED is echter niet zonder uitdagingen, vanwege verschillende inherente kenmerken van het ontwerp: omvangrijke dunne onderdelen, asymmetrische geometrie, overhangende structuren, enzovoort. De grootste uitdaging was om alle structuren met minimale vervorming en de hoogste nauwkeurigheid te vervaardigen.

De oplossing

Drie Ti-6Al-4V ribben op ware grootte werden succesvol geproduceerd door middel van laseraanvoerlassen. Om de vervormingen van de grondplaat te verminderen, werd gekozen voor een symmetrische opbouw. Deze strategie zorgde ervoor dat vervormingen van de ondergrond tot een minimum werden beperkt. Voor de 15 mm nokken werd gekozen voor damborddepositie van buiten naar binnen, om vervormingen te voorkomen. Daaraan werd door middel van DED een horizontale plaat gelast, om een uitstekend shear web te creëren. Dankzij DED kon de productie van de ribben door DED worden teruggebracht tot een buy-to-fly-ratio van 40 (uitgaande van een titaniumblok) naar 3.

Wat doen wij?

Eerst werden alle kenmerken van de flaperonrib in kaart gebracht. Vervolgens werd een experimenteel ontwerp gemaakt om de productie van deze kenmerken te evalueren en optimaliseren.

Alle kritische onderdelen, zoals overdiktes, wandplaatoverlappingen of horizontale weblasnaden, werden daarom geoptimaliseerd voordat de ribben werden geproduceerd. De ontwerprichtlijnen voor kritische kenmerken voor Ti-6Al-4V zijn via dit werk ontwikkeld.

Ti-6Al-4V-ribben in volledige schaal, vervaardigd met laserpoeder DED
NLR Marknesse

Informatie

Laatste cases

Duurzaamheid en Milieu

24 juni 2025

R&D case: Baankbrekende brandstofcel­technologie voor vliegtuigen

Project: BRAVA (Breakthrough Fuel Cell Technologies for Aviation) In het BRAVA-project worden technologieën ontwikkeld voor een fuel cell-based power generation system (PGS) voor vliegtuigen. Aangezien brandstofcellen een aanzienlijke hoeveelheid restwarmte produceren, is een koelsysteem nodig om deze warmte te verwijderen, wat op zijn beurt een aanzienlijk deel uitmaakt van de totale systeemmassa. Daarom is het […]
Constructie en Fabricage

06 juni 2025

R&D case: Laser-ultrasone inspectie van complex gevormde composietmaterialen

De productie van composietonderdelen met complexe vormen wordt steeds gebruikelijker, waardoor de vraag naar snelle geautomatiseerde kwaliteitscontrole toeneemt. Laser-ultrasoon testen kan hiervoor een geschikte techniek zijn omdat het snel en contactloos is, maar vereist wel dat het onderdeel loodrecht op de laserstraal staat. Door laser-ultrasoon testen te combineren met optische 3D-scanning kan deze uitdaging worden […]
Constructie en Fabricage

28 mei 2025

R&D case: Snel niet-destructief testen van grote composiet vliegtuigstructuren

Penelope: Snel niet-destructief testen van grote composiet vliegtuigstructuren Automatisering van composietonderdelen voor vliegtuigen met behulp van niet-destructief testen en in-line inspectie verbeteren de efficiëntie van hoge productievolumes, zoals voor de volgende generatie short-medium range (SMR) vliegtuigen die in 2035 in gebruik worden genomen. De methode kan echter ook kostenefficiënt zijn voor kleinere volumes vanwege snellere […]