Ανθρακοΐνες σε υψηλές θερμοκρασίες.

Το Κέντρο Τεχνολογίας Ελαφριάς Κατασκευής του Γερμανικού Κέντρου Αεροναυπηγικής και Αεροδιαστημικής αναζητά μεθόδους που επιτρέπουν τη γρήγορη, μαζική και πλήρως αυτοματοποιημένη κατασκευή εξαρτημάτων από ελαφριές ανθρακοΐνες. Για αυτόν το σκοπό χρησιμοποιεί μεγάλα μηχανήματα και την τεχνογνωσία της Kaeser.

Τα αεροπλάνα, τα αυτοκίνητα, ακόμα και τα ποδήλατα φτιάχνονται πλέον πιο ελαφριά για λόγους εξοικονόμησης ενέργειας. Επομένως, το υλικό του μέλλοντος CFRP (πλαστικό ενισχυμένο με ανθρακοΐνες) παίζει σημαντικό ρόλο.

Το Κέντρο Τεχνολογίας Ελαφριάς Κατασκευής (ZLP) του Γερμανικού Κέντρου Αεροναυπηγικής και Αεροδιαστημικής (DLR) αναζητά μεθόδους που επιτρέπουν τη μαζική και πλήρως αυτοματοποιημένη κατασκευή εξαρτημάτων υψηλής ποιότητας από CFRP (έως και 100.000 τεμάχια ανά έτος) με χαμηλότερο κόστος, προσελκύοντας έτσι και άλλους κλάδους. Το Κέντρο Τεχνολογίας Ελαφριάς Κατασκευής εφαρμόζει θεωρητικές γνώσεις από το εργαστήριο σε επίπεδο βιομηχανίας, ώστε να μελετήσει τις επιδράσεις των συνθηκών χρήσης στο εκάστοτε υλικό ή σύστημα σε πραγματικό μέγεθος. Για αυτόν το σκοπό οι συνθήκες χρήσης προσομοιώνονται πλήρως. σε έναν ερευνητικό κλίβανο.

Ο κλίβανος μοιάζει με έναν μεγάλο φούρνο μέσα στον οποίο ενώνονται υλικά σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης. Με άλλα λόγια, λειτουργεί όπως μια χύτρα ταχύτητας μέσα στην οποία κατασκευάζονται και αναλύονται πλήρως τμήματα της ατράκτου, φτερά και κάθετα ουραία πτερύγια αεροπλάνων. Με εξωτερικό μήκος 27 μ. και εξωτερική διάμετρο 6,50 μ, αυτός ο κλίβανος βάρους 181 τόνων είναι ιδιαίτερα επιβλητικός.

Φυσικά, ο κλίβανος έπρεπε να μεταφερθεί από το Coesfeld, όπου κατασκευάστηκε, στο Stade. Πρώτα μεταφέρθηκε στο ποτάμιο λιμάνι του Coesfeld. Εκεί φορτώθηκε σε ένα πλοίο, το οποίο διένυσε μια απόσταση 300 χιλιομέτρων μέχρι το Stade. Στη συνέχεια, αυτή η γιγάντια "χύτρα" διέσχισε με ένα φορτηγό τον αυτοκινητόδρομο A26, ο οποίος έκλεισε ειδικά για αυτόν το σκοπό.

Ο ερευνητικός κλίβανος στο Stade λειτουργεί στους 420 °C. Σε αυτές τις θερμοκρασίες υπάρχει κίνδυνος ανάφλεξης των αντικειμένων που μελετώνται στο εσωτερικό του. Για αυτόν το λόγο χρησιμοποιείται άζωτο, το οποίο δρα προστατευτικά και εμποδίζει την ανάφλεξη των εξαρτημάτων.

Εδώ η Kaeser παίζει σημαντικό ρόλο: Μέσα σε μια γεννήτρια αζώτου της Kaeser, ο πεπιεσμένος αέρας διαχωρίζεται στα συστατικά του, δηλαδή άζωτο και οξυγόνο.

Αρχικά, ο αέρας αφυγραίνεται σε έναν προσροφητικό ξηραντή (DC 169 E) και, στη συνέχεια, οι υπερσυμπιεστές τον συμπιέζουν στα 35 bar. Δύο ακόμα ξηραντές ψυκτικού τύπου (THP 142-45) και δύο ακόμα συνδυασμοί μικροφίλτρου-προσροφητή ενεργού άνθρακα εξασφαλίζουν ότι ο πεπιεσμένος αέρας που εισέρχεται στη γεννήτρια αζώτου είναι ξηρός και καθαρός.

Το δεύτερο επίπεδο του συστήματος πεπιεσμένου αέρα αποτελείται από δύο κοχλιοφόρους αεροσυμπιεστές της σειράς CSD 125 SFC (75 kW, με ρύθμιση αριθμού στροφών), που σε εναλλασσόμενη λειτουργία τροφοδοτούν ένα δίκτυο πεπιεσμένου αέρα 9,5 bar και τρεις εμβολοφόρους υπερσυμπιεστές (N 502-G 9,5/35 bar).

Τέλος, το άζωτο αποθηκεύεται με πίεση περίπου 30 bar σε δύο δοχεία πιέσεως με χωρητικότητα 200 κυβικών μέτρων το καθένα.

Ο πεπιεσμένος αέρας 9,5 bar, ο οποίος ξηραίνεται σε έναν ξηραντή ψυκτικού τύπου εξοικονόμησης ενέργειας (TF 251) και καθαρίζεται σε έναν συνδυασμό μικροφίλτρου και προσροφητή ενεργού άνθρακα, χρησιμεύει στη λειτουργία μέσων μεταφοράς με στρώμα αέρα, τα οποία μπορούν να μεταφέρουν έως και 70 τόνους ωφέλιμου φορτίου – γιατί στην Kaeser η απόδοση αποτελεί βασική προτεραιότητα.