Benutzer:Lukas.sprengel/Hybride Bauteile

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Hybride Bauteile

Allgemeines

Ein hybrides Bauteil ist ein durch vollständige Verbindung verschiedenartiger Halbzeuge (Kernwerkstoff, Verstärkungsfasern, duroplastisches Harz) erzeugter hochbelastbarer Faserverbundkunststoff (FKV).

Im Vergleich zu herkömmlichen Sandwichkonstruktionen, werden bei der hybriden Bauweise alle Elemente optimal miteinander verbunden, was einer bisher unumgänglichen Delamination entgegenwirkt und damit Lebensdauer des Produktes erhöht. Die technischen Eigenschaften wie Biege-, Scher- und Druckfestigkeit sind erheblich größer als bei der konventionellen Sandwichbauweise.

Je nach Geometrie und späterem Einsatz des Bauteils ist es möglich, die verschiedenen Komponenten an den jeweiligen Zweck zu selektieren. Dazu können schon zu einem frühen Zeitpunkt, während Produktentwicklung und -design, mithilfe der Finite Elemente Methode (FEM) die Lastfälle des Bauteils analysiert und die Materialkomposition entsprechend ausgelegt werden.

Anwendungsgebiete & Beispiele

Hybride Bauteile werden in Handlaminier- & Harzinfusionsverfahren oder in einem Autoklav hergestellt.

In der Einzel- & Kleinserienfertigung kann dies im sogenannten Vakuuminfusions- oder im Vakuumkonsolidierungsprozess (z.B. Ski- & Boardproduktion) erfolgen.

In der Großserienfertigung werden im sogenannten RTM (Resin Transfer Moulding) – Verfahren unter Hochdruck und -temperatur Harz injiziert und mit kurzen Harztopfzeiten eine große Anzahl von Bauteilen erzeugt.

Beispiele für die Großserienfertigung sind die Rotorblatt- & Gehäuseproduktion von Windkraftanlagen, Karosserieteile von Luft-, Raum- und Straßenfahrzeugen oder Rumpf- & Decksgeometrien von Schiffen.

Matrixmaterial & 3D|CORE

3D|CORE ist ein innovativer, ressourcensparender und formgebender Kernwerkstoff. Als einer der wenigen Kernwerkstoffe ist dieser dreidimensional in sehr enge Geometrien drapierbar.

Datei:3D-CORE.jpg

3D-CORE PET

Unter der Verwendung von 3D|CORE entsteht im Produktionsprozess eine hochfeste duroplastische Doppel-T-Träger-Struktur in Wabenform. Die aus der Natur stammende Geometrie von 120° Winkeln in den Ecken der Waben, ermöglicht eine optimale Aufnahme der einfließenden Kräfte.

Durch die sogenannten Kavitäten wird während des Infusionsprozesses der Harzfluss gefördert, sodass zusätzliche Hilfsstoffe wie Lochfolien und Entlüftungsnetze bzw. Fließhilfen unnötig werden. Der formgebende, leichte, geschlossenzellige Kernwerkstoff nimmt dabei selbst kein bzw. nur sehr wenig duroplastisches Harz auf.

Während des Prozesses findet eine vollständige Verbindung der im System befindlichen Verstärkungsfasern mit dem Kern und der Harzmatrix (Laminat) statt. Dadurch wird die Wiederholgenauigkeit des Prozesses und die Qualität des Endproduktes im Vergleich zu traditionellen Verfahren erheblich gesteigert.

Im Vergleich zum Handlaminierverfahren werden wesentlich gleichmäßigere Oberflächen erreicht und Bauteiltoleranzen werden eingehalten.

3D|CORE wird in den am Markt gebräuchlichen Materialien, Stärken und Dichten angeboten, sodass eine Substituierung vorhandener Systeme ohne weiteres möglich ist. In einem zweiten Schritt kann die Materialzusammenstellung angepasst werden, sodass ein optimal ausgelegtes Hybrides Bauteil in Hinsicht auf Gewicht, Material und Kosten entsteht.

3D|CORE GmbH & Co. KG

Das Unternehmen 3D|CORE GmbH & Co. KG mit Sitz in Herford entwickelt, veredelt und vertreibt unter dem Markennamen 3D|CORE strukturverstärkende Schaumkerne. Seit und schon vor der Unternehmensgründung im Jahr 2003 hat sich das Unternehmen durch zahlreiche Kundenprojekte und eigene Entwicklungen jahrelange Erfahrungen im Bereich des Leichtbau und in der Verbundwerkstoff (Composite) Industrie erarbeitet.