Smart Composites enabled by Smart Textiles: über Möglichkeiten und Anforderungen

Abstract

Faserverstärkte Kunststoffe (Composites) bestehen aus den Komponenten hochfeste Fasern und druckfestes Harz, das die Fasern einbettet und gegen Knicken schützt. Composites aus Carbonfasern finden heutzutage in Primärstrukturen von Flugzeugen wie dem Airbus A350 oder der Boeing 787 Verwendung. Sie übernehmen dort ausschließlich strukturelle und formgebende Funktionen. Mit fortschreitender Entwicklung, z.B. von Health Monitoring Systemen, gewinnt der Aspekt der Funktionsintegration und damit der Möglichkeit, die Leitung für Elektrizität und Signalübertragung in die Struktur, bzw. den Werkstoff zu integrieren, immer mehr an Bedeutung. Aufgrund der erforderlichen Produktionsraten für Flugzeuge spielt der Automatisierungsgrad eine entscheidende Rolle. Hierbei gewinnen Smart Textiles an Bedeutung, sofern es gelingt smarte textile Halbzeuge herzustellen, die mit den etablierten Fertigungstechnologien der Composite- und Luftfahrtbranche verarbeitet werden können. Der Vortrag gibt einen Überblick über die relevanten Fertigungstechnologien von Compositebauteilen in der Luftfahrtbranche und diskutiert die Anforderungen an Smart Textiles, um zur Herstellung von Smart Composites genutzt zu werden. Darüber hinaus werden Beispiele von prototypischen Umsetzungen von Smart Composites vorgestellt und diskutiert, wie integrierte Leiterbahnen in eine Galley-Rückwand (Küchenwand im Flugzeug) und die Integration von Lambwellen-Sensoren in eine Flugzeugrumpfstruktur zur Realisierung von Structural-Health-Monitoring der Struktur.