Hybride Werkstoffsysteme

Metall-Kunststoff-Laminate



Metall-CFK-Hybride
 

Gebräuchliche Leichtmetalle der Luftfahrt, insbesondere Aluminium- und Titanlegierungen, weisen hohe Zähigkeiten auf, die sie Tolerant gegenüber Rissen und Impact-Belastungen machen. Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe sind hingegen aufgrund ihrer außerordentlich hohen spezifischen Festigkeiten und Steifigkeiten ideale Leichtbauwerkstoffe. Möchte man die stark differierenden Eigenschaften dieser beiden Werkstoffklassen kombinieren gelangt man zu hybriden Werkstoffsystemen und Strukturen.

Hybride Werkstoffe sind zum Beispiel Metall-Kunststoff-Laminate, bei denen kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff mit Titanfolien wechselweise geschichtet ist. Diese Werkstoffe weisen einen extremen Widerstand gegen Risse, Kerben und Fremdkörpereinschläge auf. Gleichzeitig bieten sie die erforderliche Steifigkeit und Festigkeit um strukturelle Bauteile der Luftfahrt realisieren zu können. Hier werden durch den Einsatz thermoplastischer Matrizes erhebliche Vorteile bei der Bauteilfertigung und anschließenden Fügung mit anderen Bauteilen erreicht.

Die Arbeiten zu den hybriden Metall-CFK-Strukturen werden in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie durchgeführt. Zudem erfolgt die Entwicklung durch ein effektives Zusammenspiel numerischer und experimenteller Methoden. Daher ist die Anknüpfung an die entsprechende Abteilung im Institut für Werkstoff-Forschung essentiell.


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