Herstellung von CFK-Sandwichplatten: Untersuchung des Verformungs- und Versagensverhaltens

Harzinfusionsverfahren bieten große Potenziale zur Herstellung kostengünstiger CFK-Schaum-Sandwichbauteile, die ein günstiges Verhältnis von Steifigkeit und Festigkeit zu Gewicht besitzen. Die Verwendung fräßbarer PMI-Hartschäume ermöglicht die Herstellung komplexer Kerngeometrien und eröffnet somit weitere Kostensenkungspotenziale durch integrale Bauweisen. Um das hohe Leichtbaupotenzial voll auszunutzen, werden ausgereifte und validierte Auslegungsverfahren benötigt. Die Eigenschaften des Sandwichverbundes können durch einfache Überlagerung der Materialeigenschaften der Einzelkomponenten nicht ausreichend genau beschrieben werden. Bei der Fertigung entstehen mechanische Wechselwirkungen im Sandwichverbund insbesondere aufgrund der unterschiedlichen Wärmedehnungseigenschaften von Schaum und CFK sowie den Härteprozess des Harzes. Durch mechanische Bruchversuche und begleitende numerische Berechnungen konnte gezeigt werden, dass die Schadensvorhersage bei Berücksichtigung von Temperatureigenspannungen weiter verbessert werden kann.