Sandwichstrukturen Textile Noppen statt Honigwaben

Mit textilen Noppenstrukturen als Wabenkern können Sandwichmaterialien gezielt der jeweiligen Anwendung angepasst werden. Das ist mit Honig-wabenkernen nicht so leicht möglich. Die Umsetzbarkeit der Noppeneigenschaften wird derzeit in der Luft- und Raumfahrttechnik erforscht.

Anbieter zum Thema

Aachener Maschinenbau GmbH

Klinkhammer Intralogistics GmbH

KNAPP AG

Das Prinzip der Sandwichbauweise ermöglicht Designern und Ingenieuren, großflächige Bauteile mit geringem Gewicht und hoher Steifigkeit zu entwerfen. Sandwichstrukturen bestehen aus zwei dünnen Deckschichten, die durch eine mittlere Kernschicht gestützt werden. Der Kern sollte auf Belastungen möglichst druck- und schubsteif reagieren und mit dem Deckschichtmaterial fest verbunden sein.

Erforschung von Anwendungen in der Luft- und Raumfahrttechnik

Als Kernmaterial für Sandwichbauteile werden im Leichtbau bevorzugt Balsaholz, Schäume oder Wabenstrukturen aus Kunststoff oder Metall verwendet. Einige dieser Werkstoffe haben jedoch nachteilige Eigenschaften, zum Beispiel eine schlechte Schalldämmung, eine mangelhafte oder fehlende Drainagefunktion oder sie benötigen viel Zeit und Energie bei ihrer Herstellung. Bei der Suche nach besseren, alternativen Kernmaterialien mit ausbalancierten Eigenschaftsprofilen hat sich die Innomat GmbH in Teltow auf die Entwicklung eines Leichtbau-Kernwerkstoffs mit Noppenstruktur fokussiert.

Das Ergebnis ist das leichte und offenporige Kernmaterial Nap Core, das derzeit vorzugsweise für Sandwichstrukturen in Luft- und Raumfahrtanwendungen erforscht wird. Die aktuell in diesen Branchen bevorzugt als Kernwerkstoff eingesetzte Honigwabe überzeugt zwar aufgrund sehr guter mechanischer Kennwerte und niedriger Emissionswerte im Brandfall, jedoch sind diese Anforderungen nicht in allen Bereichen einer Flugzeugstruktur notwendig.

Bei Emissionswerten kann Honigwabe kaum punkten

Beispielsweise werden in verschiedenen Kabinenbereichen lediglich sekundäre funktionelle Eigenschaften vom Kernmaterial gefordert. In den Vordergrund rücken bei diesen Anwendungen Kriterien wie Lärmminderung, Brandschutz, Drapierbarkeit, Integrierbarkeit von Funktionselementen, günstige Serienproduktion und Reduzierung von Emissionen, zum Beispiel von CO₂. Besonders bei den Emissionswerten kann die Honigwabe aufgrund des aufwendigen und energetisch unwirtschaftlichen Herstellungsprozesses kaum punkten. Auch die Herstellung geometrisch komplexer Sandwichstrukturen ist mit der Honigwabe schwierig aufgrund ihrer geringen Drapierfähigkeit.

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