-A A +A

Limburgs vakwerk voor de luchtvaart

Lummen, 13 maart 2009. De grote Europese vliegtuigbouwers zoals Airbus en Dassault nemen steeds vaker hun toevlucht tot onderdelen vervaardigd uit kunststof. U weet waarschijnlijk dat deze composieten net zo stevig zijn (zoniet steviger) dan hun metalen tegenhangers en dat ze door hun lichtgewichtconstructie zorgen voor zuinigere en milieubewustere vliegtuigen. Maar wist u ook dat deze hightech onderdelen geassembleerd werden in België? Hangar Flying nam voor u een kijkje in de ateliers van Sabca Limburg.

  Bij Sabca Limburg worden er ondermeer structuurelementen vervaardigd voor de verschillende Airbus jetliners en de Dassault zakenjets.

Van pionier tot schakel in de Europese industrie
De geschiedenis van Sabca kunnen we laten aanvangen bij het prille begin van de Belgische luchtvaart. Aan het einde van de Eerste Wereldoorlog werd er gepleit voor de oprichting van een nationale luchtvaartmaatschappij en een eigen luchtvaartconstructeur. Al gauw waren respectievelijk SNETA (het latere Sabena) en Sabca (Société Anonyme Belge de Constructions Aéronautiques) een feit. De geestelijke vader van Sabca, George Nélis, was tijdens de oorlog hoofd van de onderhoudsdienst van de Belgische luchtmacht. Toen het bedrijf zich in 1920 vestigde op het vliegveld van Haren, was haar voornaamste taak dan ook het onderhoud van de Belgische luchtvloot, veelal toestellen die op de Duitse bezetter buitgemaakt waren. Later bouwde men ook eigen toestellen in licentie en waagde men zich zelfs aan eigen ontwerpen met het oog op de lucratieve Congoroute.

In het zog van de Tweede Wereldoorlog en met de komst van de wapenwedloop tussen de NAVO en het Warschaupact breidden de activiteiten van Sabca zich sterk uit. Men gaat op zoek naar een extra locatie; in 1953 opent het nieuwe complex in Gosselies (Charleroi). Het orderboek is voornamelijk militair: men bouwt ondermeer de F-104 Starfighter en later de F-16 in opdracht van verschillende Europese luchtmachten.

  Directeur Peter Reynaert van Sabca Limburg met een schaalmodel van de nieuwste opdrachtgever. Eind vorig jaar won Sabca het contract van Stork Fokker voor de bouw van de horizontale stabilisator van de nieuwste generatie luxe Gulfstream G650 zakenjets. Op de foto in de achtergrond bemerkt de opmerkzame lezer een formatie Dassault Falcon-jets – een andere klant aan huis.

Vanaf de jaren ’60 doen er zich heel wat veranderingen voor in wereld van de luchtvaartindustrie. Na de Russische en Amerikaanse ruimtereizen start ook Europa met haar ruimteprogramma. Sabca, dat ondertussen onder de vleugels van Dassault-Breguet is gekomen, bouwt de nodige componenten voor de raketten uit het Ariane-programma. Met de toenemende Europese integratie komt Sabca uiteindelijk in de Airbus-group terecht. De tendens verschuift ook hoe langer hoe meer van militaire orders naar civiele projecten. Wanneer het gebruik van lichtgewicht composietmaterialen steeds belangrijker wordt in de luchtvaartindustrie, opent Sabca (in 1990) een derde vestiging, in het Limburgse Lummen, waar de focus voornamelijk op deze nieuwe technieken ligt.

Productieproces
Onder leiding van Peter Reynaert worden we vereerd met een bezoek aan de verschillende productiestadia die de componenten die in Lummen vervaardigd worden, doorlopen. Met onze stofjas om zetten we voet in de clean room en bekijken we de opeenvolgende stappen om tot het eindproduct, een vliegtuigonderdeel uit composietmateriaal, te komen. Bij Sabca doorloopt men het compleet proces van grondstof tot eindproduct, wat resulteert in een gediversifieerd pallet aan taken en de daarbij horende competente arbeidskrachten. Bij Sabca Limburg werken zo’n 75 werknemers in de verschillende productieafdelingen.

Een eerste stap in de productie van nieuwe onderdelen voor de luchtvaartconstructeurs bestaat erin om de mallen te ontwerpen waarin de latere composieten “gebakken” zullen worden. Met behulp van moderne CAD-software (computer-aided design) worden de juiste afmetingen berekend. De ontwikkeling van de mallen zelf wordt door Sabca uitbesteed aan externe partners. Bij de gietvormen wordt er gekozen voor duurzame materialen zoals Invar, een nikkel-ijzerlegering die gekenmerkt wordt door een zeer laag uitzettingscoëfficiënt om precisiewerk te kunnen garanderen.

   De laminering van moeilijkere onderdelen qua vorm, zoals deze pylon, gebeurt nog steeds met de hand. In de clean room bij Sabca werken een opvallend hoog percentage vrouwelijke arbeidskrachten. Het werk sluit sterk aan bij de textielindustrie en vraagt om nauwkeurig maatwerk waarbij vrouwen een handje voor hebben.

Het eigenlijke productieproces start met het aanbrengen van de kunststoflagen op de mal. De zogenaamde “prepregs”, de gepreïmpregneerde koolstofvezels, worden in dunne lagen als een soort plakband aangeleverd op rol. Al naar gelang het uiteindelijke product worden er meerdere lagen (tot 70 voor sommige onderdelen) over elkaar gelegd in kruispatroon. Elke laag moet ontlucht worden om zwakheden in het eindproduct te voorkomen. In de mal worden ook de nodige verstevigingen aangebracht om de rigiditeit van het onderdeel te verzekeren.

In Lummen gebruikt men twee verschillende technieken om de laminaatlagen aan te brengen op de mal. Voor de meer eenvoudige (lees: vlakke) onderdelen beschikt men over twee computergestuurde tapelayers die volgens een bepaald in de computer ingegeven stramien de benodigde lagen vezels aanbrengt op de mal. Het is de bedrijfsfilosofie van Sabca om zo veel mogelijk gebruik te maken van geautomatiseerde processen en de daarbij horende state-of-the-art technologie. Dit vergt grote investeringen, maar zorgt eveneens voor een competitief voordeel voor het Limburgse bedrijf. Sabca meet zich op dit vlak met de grote namen uit de industrie zoals British Aerospace, GKN en Airbus. Toch vallen niet alle processen te automatiseren. Voor de moeilijkere, sterker gekromde onderdelen zoals de flap fairings van de Airbus A340 die bij Sabca vervaardigd worden, is men toegewezen op de arbeidsintensieve handlaminering.

  Eén van de tapelayer-machines van Sabca Limburg aan het werk. De onregelmatigheden in het lamineringsproces, zoals “gaps” en “laps” moeten steeds manueel weggewerkt worden. De imposante machine doet er ongeveer 30 uur over om de 70 lagen van deze Falcon vleugelsectie te lijmen. 
  Nadat de nodige verstevigingen aangebracht zijn, is het onderdeel klaar om ingepakt en uitgehard te worden.

Na de lamineringsfase is het de bedoeling dat de aangebrachte kunststof ook effectief uitgehard wordt. De beklede mallen worden van een plastic cover voorzien en vacuüm getrokken. Nadien wordt het geheel in de oven of autoclaaf geplaatst. In het grote drukvat worden de componenten, afhankelijk van het onderdeel, op de juiste temperatuur gebracht en “uitgebakken”. Elk onderdeel heeft een verschillende mix nodig van een correcte temperatuur, druk en vacuüm. Het uitgeharde onderdeel wordt dan uit de mal gehaald om verder afgewerkt te worden.

  Machineoperator Daan Hulsmans poseert graag bij de imposante autoclaaf van Sabca Limburg. De mastodont wordt bijgestaan door een kleiner drukvat voor de minder volumineuze onderdelen.
  …het resultaat is een uitgebakken vleugelsectie.

Kwaliteitscontrole
Nadat het composietstuk uitgebakken is in de autoclaaf, volgt er de noodzakelijke serie van niet-destructieve testen om uit te maken of het onderdeel aan de hoogste kwaliteitseisen voldoet. Opmerkelijk is de zogenaamde C-scan waarbij het gefabriceerde onderdeel door middel van een ultrasoon signaal nagemeten wordt op onregelmatigheden. In dit stadium kunnen (kleine) defecten nog bijgewerkt worden. Nadien kunnen er nog extra elementen zoals ophangingspunten voor de bewegingsonderdelen toegevoegd worden aan het composiet vooraleer de verschillende onderdelen samengebouwd worden en naar de spuithal vertrekken.

Peter Reynaert wijst ons op het belang van de kwaliteitscontrole voor de luchtvaartindustrie. Hoewel een bedrijf als Sabca sterk investeert om nieuwe producten te kunnen vervaardigen, gebeuren alle innovaties binnen een bestaand raamwerk van zekerheden. Alle materialen waarmee gewerkt wordt, dienen gekwalificeerd en gecertificeerd te zijn door de vliegbouwer. De constructeur stelt een lijst op van toegelaten producten waarmee gewerkt kan worden door het toeleveringsbedrijf en de normen waaraan deze laatste zich dient te houden. Bedrijven die aan de strikte regelgeving voldoen, worden opgenomen in de Preferred Suppliers List. Het lijkt ons logisch dat niet iedereen zomaar en naar eigen goeddunken vliegtuigonderdelen mag produceren.

Traceerbaarheid is een ander belangrijk gegeven in de geïnformatiseerde luchtvaartindustrie: enerzijds kan er van elk onderdeel nagegaan worden door welk toeleveringsbedrijf het ontwikkeld werd. Anderzijds kan er ook achterhaald worden in welke toestellen een defect lot klinknagels terecht kwam. De impact op de veiligheid van de luchtvaart is niet te onderschatten.

  Close-up van een ultrasoonscan van een Airbus A320-stabilizer. Defecten in de vezellagen kunnen millimeter per millimeter opgespoord worden vooraleer het onderdeel verder afgewerkt wordt.

Ruimtevaart
Naast de grote brok civiele luchtvaart is Sabca nog steeds actief op militair vlak (voornamelijk in Gosselies) met de ondersteuning en modernisatie van verschillende militaire toestellen. Een derde pijler is de ruimtevaart. Na ons bezoek aan de productiehal voor de composietelementen krijgen we nog een korte rondleiding in de aparte hal voor het Ariane-ruimtevaartprogramma.

Sabca ontwikkelt naast de structuurelementen voor de boosters ook de servosturingen van de verschillende straalpijpen. De verschillende elementen worden in Brussel ontwikkeld, waarna ze in Gosselies van de nodige coatings worden voorzien en uiteindelijk bij Sabca Limburg terecht komen voor de laatste fase van de assemblage. In Lummen worden de elektrische, hydraulische en pyrotechnische leidingen geïnstalleerd en getest. Dit is pure rocket science in eigen land!

  Een laatste blik in een Ariane-V-booster vooraleer ons bezoek bij Sabca Limburg erop zit. Het doolhof van net geïnstalleerde systemen en bedrading is goed zichtbaar. Van links naar rechts: sectiepiloot Sylvain Janssen, Relinda Vanduren en Martine Corthouts.

Toekomstperspectieven
Ondanks de zure pil die Sabca moest slikken met het (tijdelijk) wegvallen van het Airbus A400M-programma, lijken de dames en heren in Lummen een mooie toekomst tegemoet te gaan. In september starten de grondwerken voor een nieuwe productiehal. Deze moet onderdak bieden aan een nieuwe autoclaaf van Scholz met diameter van 5,5m en 15m lengte die onontbeerlijk is geworden dankzij het nieuwe Gulfstream G650-programma. Men voorziet dat de machine volgend jaar actief zal zijn. Een extra C-scan-unit voor grotere onderdelen wordt eveneens aangekocht. Met deze nieuwe investeringen wil Sabca haar concurrentiepositie binnen de toeleveringsbedrijven veilig stellen. Op ruimtevaartvlak zal het Vega-programma, een nieuwe experimentele raket met een eerste lancering voorzien in het voorjaar van 2010, voor de nodige uitdagingen zorgen. Sabca zal ondermeer instaan voor de ontwikkeling van de elektrische servosturingen voor de straalpijpen. Het beloven alvast interessante jaren te worden… 

Giovanni Verbeeck
Foto’s: Paul Van Caesbroeck