Leichtbau-Anwendungen im Flugzeugbau

Kohlenstoffaser-Composite sind der ideale Werkstoff für den strukturellen Leichtbau in der Luftfahrt. Nicht nur Gewichtseinsparungen durch die Substitution metallischer Werkstoffe bieten Vorteile. Auch die Umsetzbarkeit aerodynamisch hochwertigerer Konfigurationen und Konzepte eröffnen vorher nicht realisierbare Fortschritte in der Senkung der operativen Kosten eines Luftfahrzeugs. Durch den stetig steigenden Anteil von Faserverbundwerkstoffen in der Luftfahrt ist die Industrie in zunehmendem Maß gefordert, große Stückzahlen von Bauteilen in qualitätsgesicherter Fertigung zu bezahlbaren Kosten herzustellen. Daher ist die Kenntnis der material- und prozesstechnischen Einflussfaktoren als Randbedingungen der industriellen Fertigung die Grundlage zur wirtschaftlich erfolgreichen Produktion von strukturellen Bauteilen für Luftfahrtanwendungen.

Inhalte

Leichtbaupotenziale in der Luftfahrt

• Motivation / Problemstellung
• Aktuelle Konzepte im Flugzeugbau
• Megatrends

Grundlagen der Faserverbundwerkstoffe

• CFK
• GFK
• AFK
• Mehrschichtverbund
• Mechanische Verbundeigenschaften
• Schädigungsverhalten von Faserverbunden
• Recycling von Verbundwerkstoffen

Funktionsintegration und Multi-Material-Konzepte im Flugzeug-Leichtbau

• Structural Health Monitoring
• Adaptive Faserverbundstrukturen
• Metall-Kunststoff-Verbunde (z. B. Aluminium-CFK, Stahl-CFK)

Die Prozesskette bei der Entwicklung und Produktion von Strukturbauteilen

• Preformherstellung von Strukturbauteilen
• LCM- und Prepregprozessierung von Faserverbundstrukturen
• Werkstoffprüfung und Reparaturverfahren für Faserverbundstrukturen
• Automatisierung der Produktionsprozesskette
• Auswirkungen von Konstruktionsdetails auf die gesamte Prozesskette (Kosten)

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