Strukturen in Sandwichbauweise sind für den Leichtbau prädestiniert – erst recht, wenn der Kern nach bionischem Vorbild als Wabenstruktur ausgeführt ist. Aktuell besitzen thermoplastische Sandwichstrukturen eine hohe Biegesteifigkeit bei gleichzeitig geringem Materialeinsatz und damit wenig Gewicht. Dabei zeigen die senkrecht zur Decklage ausgerichteten Zellwände der Wabenkerne im Einsatz jedoch häufig ein Stabilitätsversagen (Beulen) infolge typischer Druck- und Schubbeanspruchungen.
Um den Zellwänden mehr Stabilität zu verleihen, werden die im Co-Extrusionsprozess gefertigten Mehrschichtfolien im Tiefziehprozess durch Thermoformen zu einer halbhexagonalen Struktur umgeformt. Durch die A-B-A-Strukturierung der Zellwand mit der Dichtereduktion ihrer Mittellage soll in mehreren Schritten eine gewichtsspezifische Steigerung der mechanischen Eigenschaften des Wabenkerns um bis zu 25 Prozent realisiert werden.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll der mehrschichtige Sandwichaufbau der Zellwände simulativ ausgelegt und optimiert, mit verschiedenen Methoden fertigungstechnisch umgesetzt, systematisch in Hinblick auf Material- und Prozessparameter sowie Zellwandstruktur untersucht und mit bestehenden Sandwichstrukturlösungen verglichen werden.
Die Deck- und Kernlagen bestehen aus dem identischen thermoplastischen Polymer. Die Einzellagen unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Compoundierung, ihrer Stoffströme (Virgin- oder recyceltes Material aus dem Post-Consumer-Bereich) beziehungsweise durch die zugesetzten Additive voneinander. Die gute Recyclingfähigkeit der strukturierten Wabenkernstruktur gegenüber der bestehenden Thermhex-Wabenkernstruktur bleibt erhalten.
Bild oben: Entwicklung und Umsetzung von extrudierten Zellwänden mit Sandwichstruktur für thermoplastische Wabenkerne (Quelle: Kunststoffzentrum Leipzig)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, Pressemitteilung
Comments are closed, but trackbacks and pingbacks are open.