M. Kühn, M. Hanke, S. Malzahn, T. Wurl

Die Fertigung von Faserverbundbauteilen beruht auf Fertigungstechnologien, die sich von anderen Herstellungsverfahren aufgrund der Eigenschaften der Faserverbunde abhebt. Dabei spielt die Genauigkeit bzw. die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse eine wesentliche Rolle, mit der direkt die Leistungen der Verbunde zusammenhängen. Für die Fertigung von Bauteilen hat sich, neben verschiedenen Harzinjektionsverfahren und deren Abwandlungen, die Prepreg-Technologie etabliert. Alle Fertigungsverfahren erfordern die Ausfüllung einer Kavität mit einem Harz, das neben den Fasern die zweite obligatorische Komponente eines Verbundwerkstoffs darstellt. Abgesehen von der Prepreg-Technologie, bei der die Halbzeuge bereits die erforderliche Harzmenge enthalten, muss bei den übrigen Verfahren eine Harzinjektion erfolgen. Für die Verwendung von allseitig starren Formwerkzeugen, haben sich die Bezeichnungen "Resin Transfer Moulding" (RTM) bzw. "Closed Mould" international durchgesetzt. Wird mit einem teilflexiblen Formwerkzeug gearbeitet, das aus einem starren und flexiblen Element besteht, wird von "Liquid Resin Infusion" (LRI) und "Liquid Composite Moulding" (LCM), bzw. den "Open Mould"-Verfahren gesprochen. Bei der Auswahl eines geeigneten Fertigungsverfahren, ist insbesondere die Gestalt der zu fertigenden Struktur entscheidend. Alle Verfahren erfüllen die Anforderungen an die Fertigung von Faserverbundwerkstoffen mit spezifischen Vor- und Nachteilen. Ob die Anforderungen an die Qualität erfüllt werden können, hängt auch von der Auswahl eines geeigneten Materials für die Formwerkzeuge ab. Neben gängigen metallischen und nicht-metallischen Materialien, stellen auch verschiedene Kunststoffe eine Möglichkeit für die Formgestaltung dar, womit auch Elastomerwerkstoffe eingeschlossen werden. Gänzlich neue Bauweisen ermöglichen Elastomere aufgrund ihrer Eigenart, insbesondere der Flexibilität. Auch hier stellt sich die Frage, unter welchen Bedingungen Bauteile gefertigt werden können und damit ob Elastomere mit anderen Materialien bei der Formwerkzeuggestaltung konkurrenzfähig sind. Insbesondere sind, neben der Bauteilqualität, Kosten, Verfügbarkeit, Einsatzspektrum, Abformungen/Standzeit und Prozesssicherheit relevant. Die geeignete Werkzeugauswahl hat gravierenden Einfluss auf den Erfolg eines Fertigungskonzepts. Mit einem Werkzeugkonzept, das die momentanen Grenzen gängiger Methoden überwindet und die an die Bauteilqualität gestellten Anforderungen dennoch erfüllen kann, ermöglicht eine Verbesserung der gesamten Fertigungsbilanz.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2010

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress Tagungsband - Manuskripte, 2010, 2010, ; S.201-210; 2010; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn

NA

Bestellbar

2010