JEC Europe 2015 Anbindungsstruktur für Composite schafft Quantensprung ans CERN

Die Teufelberger-Erfindung einer pinförmigen, form- und kraftschlüssigen Anbindung namens „T-Igel“ und deren Weiterentwicklung hinsichtlich Serienfähigkeit und Prozessintegration in Compositestrukturen, führten zum Einsatz des T-Igels in einer Vielzahl von hybriden Compositeanwendungen. Jetzt steckt er auch im Atlas-Detektor am Forschungszentrum CERN.

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Die 5 m lange Carbonfaserstruktur von Teufelberger sitzt jetzt im Herzen des 7000 Tonnen schweren Atlas-Detektors am größten Teilchenbeschleuniger der Welt, am CERN in Genf, der unter anderem für den Nachweis des Higgs-Teilchens gebaut wurde. So leisten die österreichischen Leichtbauspezialisten aus Wels einen wichtigen Beitrag zu einem der größten physikalischen Experimente der Geschichte, wie es heißt.

Composite-Metall-Hybridstruktur ersetzt Aluminium

Die Leichtbaukomponente beherbergt und trägt das Strahlrohr, durch das die Teilchen fliegen, samt eines spezialisierten Subdetektors. Die hybride Metall-CFK-Struktur wurde von Teufelberger in Kooperation mit einem deutschen Fertigungspartner entwickelt und hergestellt. Sie hat im Vergleich zum Vorgängermodell – einer reinen Aluminiumkonstruktion – einige überzeugende Vorteile: sie dehnt sich bei hoher Temperatur geringer aus und nimmt aufgrund ihrer reduzierten Masse weniger Strahlung auf, erklärt Teufelberger. Besonders kritisch sei dabei die sichere Übertragung von Lasten zwischen Metall- und Faserverbundstrukturen an den Enden des Rohres. Die Kerntechnologie T-Igel stellt dabei die effektive Anbindung der tragenden Struktur sicher, so Teufelberger.

Nicht nur für Hightech-Anwendungen vorgesehen

Das Herz des gelernten Physikers, Herwig Kirchberger, Leiter des Geschäftsbereiches Composite bei Teufelberger, schlägt beim Gedanken an CERN höher: „Die Vorstellung, dass wir mit unserem Know-how beim größten wissenschaftlichen Experiment der Geschichte mit dabei sind, beeindruckt uns sehr.“ Der Einsatz von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen in Kombination mit dem T-Igel als metallische Krafteinleitung ist besonders für Anwendungen interessant, bei denen hohe Steifigkeiten und Festigkeiten bei möglichst geringem Gewicht entscheidend sind, wei beispielsweise bei Zug- und Druckstreben, Biegeträger und Antriebswellen im Automobil, in Flugzeugen und in Baumaschinen.

Teufelberger auf der JEC Europe 2015

Entsprechend der Lastverteilung im Bauteil bringt man eine regelmäßige Pinstruktur auf einen metallischen Grundkörper auf, welche im Haus in eine Flechtstruktur integriert und zu einem hybriden Compositebauteil konsolidiert wird. In Sonderfällen und bei entsprechenden Stückzahlen, biete Teufelsberger auch T-Igel-Flansche für die lizenzierte Integration mit einer Wickel- oder Gelegestruktur an.

Die Highlights am Stand S16 in Halle 7.2 auf der diesjährigen JEC in Paris sind zwei große Metall-Composite-Fachwerkstrukturen mit je 3 m Länge, wie es heißt. Obwohl sie nur 65 kg (vierseitige vertikale Struktur) beziehungsweise 35 kg (dreiseitige horizontale Struktur) wiegen, sind die Fachwerke auf eine Tragfähigkeit von mehreren Tonnen ausgelegt, so Teufelsberger. Zusätzlich präsentiere man einen Prototypen eines neuen Drucktanks, der eine Übertragung von Querkräften durch eine Kombination der Technologien Flechten und Wickeln und natürlich den T-Igel für innovative Verbindungsmöglichkeiten.

MM

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