Innovationen für die Fertigung hybrider Strukturbauteile aus FML und Duromer/Thermoplast-Hybriden

Abstract

Die Kombination verschiedener Leichtbaumaterialien verspricht einerseits eine Optimierung auf die individuelle mechanische und physikalische Beanspruchung. Andererseits schafft Sie neue Möglichkeiten des Strukturdesigns. Hybridbauweisen bieten die Chance das Strukturgewicht zu reduzieren, Herstellverfahren zu vereinfachen und schließlich das Automationspotential für die Produktion zu erhöhen. Im Rahmen eines DLR-internen Forschungsprojekts werden drei Ansätze innovativer Fertigungstechnologien zu Duromer-Thermoplast und Faser-Metall-Hybriden entwickelt. In Anlehnung an eine Flugzeugrumpfstruktur, werden Methoden untersucht, die ein hohes Automationspotential unter Berücksichtigung von Leichtbauweisen zulassen. Gleichzeitig steht ein "Dustfree Assembly“ im Fokus, wozu schweißbare Materialien auf thermoplastischer Basis zum Einsatz kommen. Im Konkreten werden ein Anbindungskonzept für eine Thermoplast/Duromer-Struktur per RTM-Verfahren, die Integration von thermoplastischen Funktionsschichten in eine duromere Hautstruktur per Vakuuminfusionsverfahren und die Herstellung von Faser-Metall-Laminaten (GLARE) mit einer Vakuuminfusionsmethode vorgestellt und diskutiert. Zunächst werden die jeweiligen Fertigungstechnologien erläutert und die wesentlichen Prozessmerkmale herausgearbeitet. Anschließend werden die technologischen Herausforderungen diskutiert und Neuerungen gegenüber herkömmlichen Fertigungsverfahren dargestellt. Abschließend werden die Konzepte gegenübergestellt und hinsichtlich ihres Integrationspotentials in zukünftige Anwendungen diskutiert.