Projektdaten

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Headexpander aus Kohlefaser- und Kunststoffschaum

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Das Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines neuartigen Leichtbauverbundes aus Kohlefaser und vernetztem Kunststoff und dessen Einsatz in einem Bauteil einer Schwingprüfanlage. Schwingprüfanlagen werden zur Bauteil- und Materialprüfung beispielsweise in der Luftfahrt-, Automobil oder Konsumgüterindustrie eingesetzt. Der Einsatz von Faserverbundkunststoffen (FVK) im Maschinen und Anlagenbau hat vor dem Hintergrund des Leichtbaus einen hohen Stellenwert, wenn Energieeinsparungen und Eigenschaftsverbesserungen angestrebt werden. Großvolumige metallische Bauteile, wie sie in Maschinen und Anlagen zum Einsatz kommen und bei denen Fortwährend geringeres Gewicht und Eigenschaftsverbesserungen angestrebt werden, können dabei gut mit einer Sandwichbauweise substituiert werden. Als Sandwichmaterial bietet sich die Kombination von FVK und Kunststoffschäumen aus PET, PMI, EP oder PVC an. Kunststoffschäume zeichnen sich durch eine geringe Dichte bei gleichzeitig hoher Steifigkeit aus, wodurch ihr Einsatz als Sandwichkern begünstigt wird. Die Kombination von vernetzten Kunststoffschäumen, die mit einer FVK-Struktur als Deckschicht kombiniert werden, ist für die Anwendung als Strukturbauteile im Maschinenbau neuartig und wird heute noch nicht eingesetzt. An dieser Stelle setzt das gemeinsame Vorhaben an. Das angestrebte Verbundprojekt setzt auf den Erkenntnissen des Projektes .Funktionsintegrierter Leichtbau für Maschinen und Anlagen, 2010 VF 0013· sowie .Leichtbau für Maschinen und Anlagen, 2012 VF 0017" auf und muss als eine konsequente Fortsetzung derselben verstanden werden. Die vorangegangenen Projekte haben gezeigt, dass ein kosteneffizienter Einsatz des Hybridverbundes im Vergleich zu Leichtmetallen möglich ist. Es ist dennoch davon auszugehen, dass bei Einsatz von Kohlefaser verstärkten Duroplasten (CFK) die Kosten zwar über den konventionellen Bauteilen aus Metall liegen können, aber das Eigenschaftsprofil von CFK Bauteilen attraktiver sein wird. Durch das geringere Gewicht ist zu erwarten, dass die systemischen Kosten der Maschinen wegen des Einsatzes kleinerer Antriebe gleich bleiben, aber gleichzeitig eine verbesserte Leistungsfähigkeit erreicht werden kann.