Ergebnisse der virtuellen Tests – Änderung des Versagensmodus bei 20 mm Spaltbreite

Virtuelle Nagelprobe für Klebverbindungen – Konstruktionsrichtlinien simulationsgestützt absichern

Bei der Auslegung von geklebten Flugzeugstrukturen ist die Art des Versa­gens entscheidend. Konkret soll das Versagen bei Überlastung auf die umgebende Faserverbundstruktur begrenzt bleiben. Aufgrund der Wechselwirkung von Schädigungsmechanismen lässt sich das Versagensverhalten nicht ohne Weiteres vorhersagen. Um den Konstruktionsprozess zu ver­einfachen, sollen Richtlinien sicherstellen, dass Klebungen keine Schwachstellen der Struktur darstellen. Üblicherweise sichern umfangre­iche…

Die Mischung macht’s – Mischungsanalyse von Zwei­Komponenten­-Harzsystemen

Die Mischungsanalyse von Injektionsharzen ermöglicht den Einsatz von kostengünstigen und lagerfähigen Mehrkomponentenmatrixsystemen in einer qualitätsgesicherten Fertigung. Die Voraussetzungen sind, dass die Mischungsgüte zu jeder Zeit im Prozess gewährleistet ist und dass geeignete Analysemethoden diesen Kennwert ständig überwachen. Neue Prozess­messtechnik stellt vielversprechende Analysemethoden bereit, die sich mit dem Mischungsverhältnis korrelieren lassen und in den Fertigungsprozess eingebracht…

Fused Bonding – Zuverlässiges Kleben durch reaktionsfähige Oberflächen

Die Fertigung komplexer Leichtbaustrukturen aus Faserverbundkunststoffen ist ohne das Kleben kaum noch denkbar. Die Herstellung einer festen und dauerhaften Verbindung ist dabei eine grundsätzliche Herausforderung für konventionelle Klebeprozesse. Durch das am DLR entwickelte Fused Bonding-Verfahren werden mit Hilfe reaktiver Fügeoberflächen zuverlässige Verbindungen hergestellt; das Resultat sind geklebte Bauteile wie aus einem Guss. Neben höchster Verbindungsqualität…

Rotiert, nicht geschüttelt – Wie Eiswürfel helfen, eisabweisende Oberflächen zu charakterisieren

Windkraftanlagen sind heute in den verschiedensten Klimazonen zu finden. Hierbei muss die Auslegung der Anlagen die örtlichen klimatischen ­Gegebenheiten berücksichtigen. Gegenwärtig rücken zunehmend auch Standorte in den Vordergrund, die wegen ihres Eis- und Schneeauf­kommens bisher nicht genutzt werden konnten. Ursächlich hierfür ist vor allem die Gefahr der Rotorblattvereisung. Diese reduziert die energetische Effizienz signifikant und…

3D-gedruckte CFK-Bauteile – Eine neue Imprägniertechnologie senkt die Kosten

Mit einer neu entwickelten Imprägniertechnologie sollen die Herstellkosten von endlosfaserverstärkten thermoplastischen 3D-Druckfilamenten um bis zu 80% reduziert werden. Durch eine in die Extruderdüse integrierte Imprägnierung entstehen insbesondere in Verbindung mit additiven Herstellungsverfahren wirtschaftliche Anwendungsperspektiven für die Industrie. Eine neue Imprägniertechnologie Die Imprägniertechnologie basiert auf der Einbringung von Ultraschall in eine thermoplastische Schmelze, die einen Faserroving…

Qualitätsgesicherte Klebverbindungen

Strukturelles Kleben ermöglicht besonders lastgerechte Fügeverbindungen und die Herstellung innovativer und mechanisch hocheffizienter Baugruppen. Eine Herausforderung ist jedoch der zerstörungsfreie Nachweis der Festigkeit der Klebstoffanbindung (Adhäsion) an die Fügepartner. Mithilfe der vom DLR entwickelten Bondline Control Technology (BCT) ist es erstmals möglich, kritische Klebdefekte in Strukturklebungen auszuschließen. Dadurch ist das Kleben sicherheitsrelevanter Fügeverbindungen in der…

High-Tech unter der Fußmatte: Fahrzeugunterboden aus Faser-Metall-Laminaten

Das Potential von Faser-Metall-Laminaten (FML) ist erst auf den zweiten Blick erkennbar: metallische Zwischenlagen eingebettet in den Faserkunststoffverbund. Die Vorteile bestehen in den verbesserten Materialeigenschaften und der Möglichkeit, zusätzliche Funktionen in die Struktur einzubauen. Eine erfolgreiche Anwendung ist der Fahrzeugunterboden für das Next Generation Car (NGC) . Hier erhöhen einzelne Stahllagen die Torsionssteifigkeit und dienen zugleich…

Prozessieren am Limit – Charakterisierung von Schäumen unter Fertigungsbedingungen

Kostengünstige Strukturschaumstoffe finden in der automobilen Serienfertigung von endlosfaserverstärkten Verbundstrukturen kaum Anwendung. Die Ursache hierfür liegt nicht in der Performance der Schaummaterialien selbst, sondern beruht auf nicht näher spezifizierten Verarbeitungseigenschaften. Dabei sind es gerade die besonders leichten und hoch tragfähigen Faserverbund-Sandwichstrukturen, die einen wesentlichen Beitrag zur steigenden Mobilität leisten können. Mit dem Ziel, Material und…

Effiziente Crashstrukturen aus Faser-Metall-Laminaten

Effiziente Crashstrukturen aus Faser-Metall-Laminaten

Mit Hilfe von Laminaten aus CFK (Carbonfaser-Kunststoffverbund) und Stahl ist es gelungen, ein sehr effizientes Material mit einer einstellbaren Versagenscharakteristik zu entwickeln. Durch die Nutzung der Vorteile beider Materialien in sogenannten Faser-Metall-Laminaten (FML) kann eine deutliche Crash-Effizienzsteigerung sowie eine Erhöhung der spezifischen Energieaufnahme erzielt werden. Bedeutung effizienter Crasheigenschaften Zur Veranschaulichung dient ein Crash-Test-Dummie – im Folgenden kurz…