Faserverbundleichtbau und Adaptronik

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beschäftigt sich im Rahmen des Projektes NanoKomp mit nanopartikelverstärkten Faserkunststoffverbunden. Am Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik stehen dabei die thermischen und mechanischen Materialeigenschaften, sowie die Fertigung von Bauteilen im Vordergrund. Im Besonderen wird die Auswirkung der Nanokonditionierung auf den Harzschwund in unterschiedlichen Skalenebenen untersucht.

Die chemische und thermische Schwindung von Reaktionsharzen kann bei der Fertigung von Faserverbundbauteilen zu verminderter Oberflächengüte, inneren Spannungen und Bauteilverformung (Spring-In) führen. Durch eine geeignete Nanokonditionierung der Harze können die negativen Einflüsse jedoch deutlich abgemildert werden. Die Erfolge der Nanopartikel hängen hierbei stark von den einzelnen Materialsystemen ab, weshalb am DLR verschiedene Einflussgrößen, wie der Partikelvolumengehalt, die Partikel-Matrix Grenzfläche oder die Partikelgröße, betrachtet werden. Hierbei sollen die funktionellen Zusammenhänge herausgearbeitet und optimale Materialeigenschaften abgeleitet werden.

Neben einem optimierten Schwindungsverhalten, sollen die Materialien zudem verbesserte mechanische Eigenschaften aufweisen. Um dies sicherzustellen werden am DLR zahlreiche mechanische Prüfungen durchgeführt. Ein besonderer Schwerpunkt ist hierbei die Risszähigkeit und die Restdruckfestigkeit nach Schlagbeanspruchung.

Um das Innovationspotential der neuartigen Materialien zu verifizieren, werden abschließend nanokontidionierte Demonstratoren gefertigt. Im direkten Vergleich zu den herkömmlichen Bauteilen, wird so dass volle Potential der Nanopartikel aufgezeigt.


Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Martin Wiedemann
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) - Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik