Entwicklung von Faser-Metall-Laminaten aus Hybridtextilien (FibMet)

Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Entwicklung eines wirtschaftlichen Fertigungsverfahrens f r Faser-Metall-Laminate (FML) aus vern hten Halbzeugen im Vakuuminfusionsverfahren sowie der Untersuchung der Laminateigenschaften. Dadurch sollte eine M glichkeit geschaffen werden, diese Leichtbauwerkstoffe in breiteren Anwendungsfeldern au erhalb des Flugzeugbaus einzusetzen. Mithilfe von industriellen Stickmaschinen wurde daher zun chst die M glichkeit untersucht, Metallfolien und Glasfasergelege zu einem einfach zu handhabenden Halbzeug zu vern hen. Die Verarbeitbarkeit im textilen Prozess ist dabei abh ngig von der gew hlten Metalllegierung. Folien aus unlegiertem Stahl (DC04) mit einer Dicke von 0,1 mm konnten direkt mit der N hnadel durchstochen und mit dem textilen Halbzeug vern ht werden. Folien aus der auch in kommerziell erh ltlichen FML eingesetzten Aluminiumlegierung (EN AW-2024) mit einer Dicke von 0,4 mm konnten hingegen nicht auf diesem Wege verarbeitet werden und wurden daher vor der Verarbeitung perforiert und anschlie end auf der Stickmaschine positioniert. Nach dem Vern hen wurden die hergestellten Hybrid-Halbzeuge im Vakuuminfusionsverfahren mit der Epoxidharzmatrix durchtr nkt und ausgeh rtet. Die im Rahmen des textilen Prozesses in die Metallfolien eingebrachten Perforationen erm glichen dabei die Durchtr nkung des Laminats. Durch das Vern hen wird die Anbindung der einzelnen Lagen aneinander verst rkt und die Out-of-Plane-Eigenschaften der hergestellten Laminate gr tenteils erh ht. Die In-Plane-Eigenschaften werden aufgrund der in das Metall eingebrachten Sch digungen und der erzeugten Faserverschiebungen mit steigender Stichdichte und Perforati-onsgr e jedoch verringert. Der Nachweis zur Herstellung von FML im beschriebenen Verfahren wurde erbracht. Der Einfluss der N hparameter im textilen Halbzeug-Herstellungsprozess auf den Infusionsprozess sowie der resultierenden Laminateigenschaften wurde untersucht.