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

Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Entwicklung eines wirtschaftlichen Fertigungsverfahrens fr Faser-Metall-Laminate (FML) aus vernhten Halbzeugen im Vakuuminfusionsverfahren sowie der Untersuchung der Laminateigenschaften. Dadurch sollte eine Mglichkeit geschaffen werden, diese Leichtbauwerkstoffe in breiteren Anwendungsfeldern auerhalb des Flugzeugbaus einzusetzen.
Mithilfe von industriellen Stickmaschinen wurde daher zunchst die Mglichkeit untersucht, Metallfolien und Glasfasergelege zu einem einfach zu handhabenden Halbzeug zu vernhen. Die Verarbeitbarkeit im textilen Prozess ist dabei abhngig von der gewhlten Metalllegierung. Folien aus unlegiertem Stahl (DC04) mit einer Dicke von 0,1 mm konnten direkt mit der Nhnadel durchstochen und mit dem textilen Halbzeug vernht werden. Folien aus der auch in kommerziell erhltlichen 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 anschlieend auf der Stickmaschine positioniert.
Nach dem Vernhen wurden die hergestellten Hybrid-Halbzeuge im Vakuuminfusionsverfahren mit der Epoxidharzmatrix durchtrnkt und ausgehrtet. Die im Rahmen des textilen Prozesses in die Metallfolien eingebrachten Perforationen ermglichen dabei die Durchtrnkung des Laminats.
Durch das Vernhen wird die Anbindung der einzelnen Lagen aneinander verstrkt und die Out-of-Plane-Eigenschaften der hergestellten Laminate grtenteils erhht. Die In-Plane-Eigenschaften werden aufgrund der in das Metall eingebrachten Schdigungen und der erzeugten Faserverschiebungen mit steigender Stichdichte und Perforati-onsgre jedoch verringert.
Der Nachweis zur Herstellung von FML im beschriebenen Verfahren wurde erbracht. Der Einfluss der Nhparameter im textilen Halbzeug-Herstellungsprozess auf den Infusionsprozess sowie der resultierenden Laminateigenschaften wurde untersucht.