R&D case

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

Constructie en Fabricage

29 april 2025

R&D case FLAPsense

Optisch sensorsysteem voor real-time monitoring van de flapping angle van de proprotor- FLAPsense De real-time monitoring van het bewegen van de rotorhub van een Next Generation Civil Tilt Rotor (NextGenCTR) vliegtuig maakt het mogelijk om de prestaties en operationele veiligheid van de proprotor te verbeteren. Nauwkeurige metingen van de vervorming en beweging in het roterende […]
Constructie en Fabricage

20 maart 2025

R&D case: Temperatuurcontrole voor large scale additive manufacturing

De uitdaging Een van de belangrijkste uitdagingen bij large scale 3D-printen van hoge temperatuur-thermoplasten is het controleren van de interface-temperatuur, die de mate van hechting tussen opeenvolgende lagen bepaalt. Wanneer het afgezette materiaal te veel is afgekoeld, krijg je een slechte hechting tussen de lagen, wat leidt tot onvoldoende sterkte, delaminatie, barsten en scheuren van […]
Duurzaamheid en Milieu

28 januari 2025

R&D case COCOLIH2T - Composite Conformal Liquid H2 Tank

De wereldwijde luchtvaartindustrie streeft ernaar om de wereldwijde netto-koolstofemissies van de luchtvaart met 50% te verminderen tegen het jaar 2050. De Europese Commissie streeft naar een ambitieuzer doel van 75% reductie van CO2-emissies per passagierskilometer. Alternatieve brandstoffen zoals vloeibaar waterstof (LH2) worden gezien als een centrale rolspeler in een toekomst zonder emissies voor de luchtvaart. […]