Das Versiegeln von Flugzeugstrukturen ist einer der Kernprozesse im Flugzeugbau, um die notwendige Haltbarkeit und damit die Sicherheit des Flugzeugs über viele Jahre hinweg zu gewährleisten. Das Auftragen des Dichtstoffs erfordert daher ein besonders hohes Maß an Genauigkeit, um die Qualität der Abdichtung zu sicherzustellen. Bislang wird dieser Prozess weitgehend manuell durchgeführt, was zeitaufwändig ist, ein hohes Maß an Qualitätssicherung erfordert und die Produktion verlangsamt. Das Versiegeln ist nach dem Bohren und Nieten die zweithäufigste manuelle Tätigkeit im Flugzeugbau.
Mit der neuesten Entwicklung hat Broetje-Automation das Auftragen von Dichtstoffen mit höchster Präzision und Effektivität automatisiert. Durch den Einsatz von Robotern wird eine gleichbleibend hohe Qualität der Nähte und Applikationen erreicht. Eine automatisierte, kontinuierliche Prozessüberwachung vervollständigt das System. Das neu entwickelte Konzept ermöglicht Einsparungen von bis zu 20% bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualität der Bauteile.
Aufgrund der hohen Komplexität von Flugzeugbauteilen ist eine industrietaugliche Automatisierung des Sealing eine besonders große Herausforderung. Schwer zugängliche, gekrümmte Flächen und Fugen müssen sauber und prozesssicher versiegelt werden. Gleichzeitig sind die in der Luftfahrt verwendeten Materialien oft schwer zu verarbeiten, müssen kurz vor der Applikation gemischt werden und sind teilweise sehr zähflüssig. Dennoch dürfen die Komponenten nur an der dafür vorgesehenen Stelle verarbeitet werden, eine Verunreinigung ist nicht zulässig.

Um all diesen Anforderungen gerecht werden zu können, ist das Dichtungskonzept von Broetje-Automation modular aufgebaut. Je nach Anwendung kann das System autonom innerhalb einer Roboterzelle oder mit kleinen, kollaborierenden Robotern ("CoBots") betrieben werden. Das System bietet zudem einen "digitalen Zwilling", der in die automatisierte NC-Programmierumgebung "SOUL OLPS" integriert ist und die Prozesse vollständig simulieren kann. Damit ist das System optimal auf den Einsatz in der digitalen Fabrik der Zukunft vorbereitet.

Um den Anforderungen der Kunden weltweit gerecht zu werden, hat das Technologieteam von Broetje-Automation verschiedene Endeffektoren für das Auftragen des Materials entwickelt. Das System kann Polysulfit- und Epoxid-Dichtstoffe verwenden, sowohl mit vorgemischten Kartuschen als auch mit einem "mixing-on-the-fly"-Modul, das mehrere Komponenten live während der Versiegelung mischen kann.
"Die vielen verschiedenen Komponententypen, Materialmischungen und nicht zuletzt die Komplexität der Komponenten selbst waren für uns eine große Herausforderung bei der Industrialisierung des Systems", erklärt Projektleiter Dr. Thomas Schwane. "Wir sind stolz darauf, dass wir nach mehrjähriger Entwicklungszeit nun eine umfassende Lösung für die verschiedenen Anwendungen gefunden haben.

Es gibt bereits folgende Versiegelungsarten, für die spezielle Düsen individuell entwickelt wurden:

• Kehlnahtabdichtung (z. B. für Klammern, Stringer, Rahmen)
• Cap Sealing (zur Abdichtung von Nietköpfen)
• Epoxid-Kantenversiegelung (für Verbundbauteile)
• Komplexe Formen (Kurven, Verbindungen)

Die Grundlagen für die inzwischen zur Industriereife entwickelte Technologie wurden durch die Forschungsförderung im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWI) gelegt. Broetje-Automation ist dankbar für diese Unterstützung, ohne die der heutige Erfolg nicht möglich gewesen wäre.