T. Meer

Im Rahmen des Projektes FFS (Fortschrittliche Flugzeugstrukturen) wird die Möglichkeit von Atmosphärendruck Plasma (APP) als alternatives Vorbehandlungsverfahren für geklebte, strukturell tragende CFK Bauteile untersucht. Die Ergebnisse werden anhand von Kontaktwinkelmessungen, XPS Analysen, DCB Proben und REM Bildern bewertet. Als Oberflächen kam CFK nach Abzug unterschiedlicher Peel Plies zum Einsatz, welche durch Kohlenwasserstoffeverbindungen, Poly-dimethylsiloxan (PDMS) oder Flourkohlenwasserstoffverbindungen (PTFE) trennende Funktionen aufweisen und entsprechende Rückstände hinterlassen. Es zeigte sich, dass mit APP bei allen Oberflächen gute Klebungen hergestellt werden können, die auch extremen Alterungsbedingungen widerstehen können. Durch Überprüfung relevanter Prozessparameter ließ sich ein gewisses Prozessfenster des Düsenabstandes ermitteln. Bei der Verwendung von siloxanhaltigen Trennmedien kommt es bei der APP Behandlung zu einer chemischen Umwandlung des Siloxans in Silikat Produkte. Jedoch konnte dies nicht zu 100% über die gesamte Oberfläche realisiert werden. Wodurch immer einige Siloxanreste in Form von Inseln auf der Oberfläche verbleiben. Bei der Verwendung von Flourkohlenwasserstoff haltigen Trennfolien ließe sich zwar eine weitestgehend fluorfrei Oberfläche durch APP erzeugen, jedoch lösen sich diese Trennfolien fast von selbst von den CFK Oberflächen, weshalb diese nicht als Transportschutz oder während NDT Methoden (Wasserultraschall) auf den CFK Bauteilen verbleiben können. Ein Peel Ply, basierend auf Kohlenwasserstoffen, haftet im Gegensatz gut auf den CFK Oberflächen und kann zudem sehr sicher APP behandelt werden. Zudem sind sie ebenso gut für heißhärtende Filmklebstoffe als auch 2-komponenten Epoxidharzklebstoffe geeignet. Letztendlich konnte gezeigt werden, dass eine mehrfache Behandlung durchaus möglich ist, jedoch sich kaum weitere Verbesserung erzielen lassen.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2014, Augsburg

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2015

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 7 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2015012213455

CFK, strukturelles Kleben

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16.01.2015