Im Projektverlauf werden zu den einzelnen Überschriften eigene Seiten entstehen.

Eine Herausforderung bei der Realisierung von Bauteilen aus mehreren unterschiedlichen Werkstoffen, ist die Fügetechnologie. Insbesondere wenn Kunststoffe und Metalle miteinander verbunden werden sollen, stellt sich die Frage nach geeigneten Methoden. Zwei Methoden haben sich dabei bisher durchgesetzt: mechanisches Fügen mittels Schrauben oder Nieten und das Kleben. Für den schiffbaulichen Einsatz dieser Methoden sind mehrere Aspekte die folgenden Bereiche betreffend maßgeblich: Konstruktion, Zertifizierung, Verfügbarkeit, Handhabung. In der Konstruktion müssen Kennwerte einfließen, welche für die Berechnung von Bauteilen notwendig sind und sich in die gängigen Methoden und Programme integrieren lassen. Für die Zertifizierung ist es notwendig, die Risiken, welche durch die Fügemethode aufkommen, nachweislich unter eine akzeptierte Grenze zu führen, z.B. durch mechanische Versuche und Nachweise zum Verhalten über die geforderte Lebensdauer der Verbindungen, etc. Verfügbarkeit ist ebenso wesentlich, da größere Lose in der schiffbaulichen Fertigung Standard sind und Produkte auch für die Reparatur, etc. erhältlich sein müssen. Darüber hinaus ist die Handhabung in der Fertigung ein maßgeblicher Aspekt, da im Schiffbau teils in sehr unterschiedlichen Umgebungen, von der Werkstatt bis zum offenen Baudock, gefertigt wird. Arbeits- oder Ausbildungsintensive Handhabung ist dabei klassisch problematisch in Hochlohnländern mit weltweit agierender Konkurrenz.

Fasertechnologie

Fasern bilden die Basis für die Eigenschaften der Verbinder im Faserverbund. Neben Glasfasern kommen auch metallische Fasern zum Einsatz. Zusammengefasst in Rovings werden diese zu textilen Halbzeugen verarbeitet. Hier müssen die Fasern der Belastung in der Herstellung dieser Textilien standhalten, um ihre Eigenschaften beizubehalten. Die hybriden Textilien selbst werden systematisch evaluiert und weiterentwickelt, um ein Optimum aus den Eigenschaften der Fasern für die Verbindungselemente zu erreichen.

 

 

Hybride Verbinder

 

Günstige Kraftflüsse zwischen metallische Strukturen und Faserverbundwerkstoffe sicherzustellen, ist häufig eine große Herausforderung, da hier zwei sehr unterschiedliche Werkstoffgruppen aufeinandertreffen. Hybride Verbinder sollen diesen Übergang harmonisieren und eine sichere Verbindung unter Verwendung von technischen Textilien und Hybridelementen schaffen.

 

Fertigungsprozesse

 

Die Fertigung von Multi-Materialkomponenten ist durch die oftmals sehr unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften komplex. Mittels Textilprozesse in Kombination mit metallischen Fügeprozessen werden hybride Verbinder hergestellt, welche dann in typische Faserverbundherstellungsverfahren evaluiert werden.

 

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