Effizienzsteigerung von Hochleistungsfaserverbundstrukturen durch lokale CFK/Metall Verstärkung

Abstract

Bolzen- und Nietverbindungen sind nach wie vor als Verbindungstechnik von Faserverbundstrukturen weit verbreitet. Die Nutzung des Werkstoffpotentials von Faserverbundmaterialien wird hierbei jedoch durch die Verbindungseffizienz der Strukturkopplung stark be-einflusst. Während bei metallischen Werkstoffen die statische Festigkeit einer Bolzenverbindung mit stei-gender Materialfestigkeit zunimmt, wird diese bei Faserverbundwerkstoffen durch deren Kerbempfind-lichkeit sowie niedrige Lochleibungs- und Scherfestig-keit stark beeinträchtigt. Das Institut für Faserverbund-leichtbau und Adaptronik des DLR in Braunschweig beschäftigt sich mit der Entwicklung von lokal einge-setzten Metallhybriden, mit dem Ziel einer deutlichen Erhöhung des Anschlussgütegrades und Leichtbaupo-tentials von Bolzenverbindungen bei einem vertretba-ren Fertigungsaufwand. Diese Werkstoffe weisen eine lokale Einbettung von Metalllamellen im Kopplungs-bereich des Faserverbundlaminats auf, wobei Titanle-gierungen und Stahl als Verstärkungsmaterialien zur Anwendung kommen.