In der Dissertation geht es um thermoplastische Sandwichstrukturen für Helikopteranwendungen. (Quelle: Pixabay)

Faserverstärkte Sandwichstrukturen für Helikopter

Faserverstärkte Sandwichstrukturen für Helikopter

Die Dissertation von Jonas Grünewald, Fakultät für Ingenieurwissenschaften an der Universität Bayreuth, befasst sich mit der Entwicklung von luftfahrttauglichen Sandwichstrukturen aus karbonfaserverstärkten (CF) Polyetheretherketon (PEEK) Deckhäuten und einem Polyetherimid (PEI) Schaumkern sowie deren Herstellungsprozess.

Ziel dabei ist es, die Deckhäute und den Schaumkern über eine Schmelzverbindung zu fügen, die hohe Verbindungsfestigkeiten in kurzen Zykluszeiten ermöglicht. Vorversuche zeigten jedoch, dass sich diese Materialien nicht ohne Weiteres über eine Schmelzverbindung fügen lassen.

Aus diesem Grund wird der Herstellprozess an den “Thermabond“-Prozess angepasst. Dieser beruht auf dem Anreichern einer Deckhaut-Seite mit einem zweiten Polymersystem. Um ein geeignetes Prozessfenster zu identifizieren, wird ein theoretisches Modell für den Herstellprozess abgeleitet. Dieses Modell ermöglicht die Vorhersage der Deckhaut-Kern-Verbindungsfestigkeit in Abhängigkeit von verschiedenen Deckhaut- und Kerntemperaturen.

Die experimentell nachgewiesenen Eigenschaften im Vergleich mit duroplastischen Referenz-Sandwichstrukturen verdeutlichen das Potential der thermoplastischen Sandwichstrukturen im Hinblick auf die hohen Verbindungsfestigkeiten und die wesentlich kürzeren Herstellungszykluszeiten. Sie heben jedoch auch den PEI-Schaumkern als Schwachstelle der Strukturen hervor.

Daraufhin wird eine Methode zur Verstärkung der Schaumkerne vorgestellt, welche es ermöglicht, die Kerneigenschaften bzw. die Eigenschaften der gesamten Sandwichstruktur zu verbessern. Des Weiteren wird in dieser Arbeit die Prozesstauglichkeit der thermoplastischen Sandwichstrukturen am Beispiel eines geformten, dreidimensionalen Schubpaneels nachgewiesen.

Bild: In der Dissertation geht es um thermoplastische Sandwichstrukturen für Helikopteranwendungen. (Quelle: Pixabay)


Quelle und weitere Infos: Kunststoffe, Uni Bayreuth

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