Alternative Verbundmaterialien erweitern den CFK-Horizont
Das klassische Anwendungsfeld des Leichtbaus allein reicht uns nicht. Carbonfasern haben noch viel mehr zu bieten. Deshalb betrachten wir neue Bereiche wie z.B.:
- Korrosionsbeständige Betonverstärkung
- Richtungsweisender Holzbau
- Smarte Bauteile, zum Beispiel mit Thermomanagement oder Sensorik
- Anwendung in extremen Umgebungen (Temperatur, korrosive Medien)
Ein Konzept – unendliche Möglichkeiten
Die Kombination von Fasermaterial in verschiedensten textilen Formen mit Matrixmaterialien und auch anderen Verbundpartnern bietet eine Vielzahl an individuell anpassbaren Eigenschaften. Dabei spielen auch Eigenschaften jenseits der Verstärkung eine Rolle:
- Korrosionsbeständigkeit
- Textile Verarbeitungsmöglichkeiten und Formgebungen
- Festigkeit, Kompressionsverhalten und Drapierbarkeit – von steif bis flexibel
- Elektrische Leitfähigkeit
R&D Beispiele
Die Flexibilität von Verbundstoffen wird immer wieder deutlich, wenn man die verschiedenen Anwendungsfelder betrachtet. Als Beispiele dafür können zum einen die Verstärkung von Beton durch Carbonfaserstäbe und zum anderen die Erhöhung von Schlagzähigkeit und angepassten Versagensverhalten im Automobilbau und der Luftfahrt durch den Einsatz von Faser-Metall-Laminaten genannt werden.
Stahlbeton war gestern – Carbonbeton ist morgen
In Kombination mit der hohen Zugfestigkeit gibt die Korrosionsbeständigkeit Bewehrungen aus Carbonfasern den entscheidenden Pluspunkt im Vergleich zu Stahl. Die Wahl einer verformbaren Matrix für diese Verstärkungselemente bietet zudem noch die zusätzliche vorteilhafte Eigenschaft, Bewehrungsbügel oder -körbe individuell und auch direkt vor Ort leicht anzupassen.
Faser-Metall-Laminate als Brücke zwischen Metall und reinem CFK
Ein wesentlicher Trend im Bereich der High-Tech-Werkstoffe ist der Übergang zu hybriden Werkstoffsystemen und zum Multi-Material-Design, um „das richtige Material an der richtigen Stelle“ gezielt zum Einsatz zu bringen. Die dadurch erzielten Leichtbaugrade übertreffen die Potentiale eines einzelnen Werkstoffes und erlauben damit neue Herangehensweisen bei der Produktgestaltung. So zeigt ein Sandwich-Material aus thermoplastischem Carbonfaserverbund und Metall neben der gewonnenen Gewichtseinsparung insbesondere bei Crash oder im Dauerlastverhalten bessere Schlagfestigkeit und Ermüdungsverhalten.
Thermoplastische Verbundwerkstoffe – Technologie von morgen
Thermoplastische Verbundmaterialien besitzen herausragende Merkmale, die sie für unsere Entwicklung interessant machen:
- Verformbarkeit/Umformung
- Schlagfestigkeit
- Recyclingfähigkeit
- Effiziente Produktionsverfahren
