Abschlussworkshop CFK-Rumpf NG Ergebnisse der ... · Leitprojekt CFK Rumpf NG 18...

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  • Leitprojekt CFK Rumpf NG

    15.02.2011 von 09:00 Uhr – 17:00 Uhr Rilano Hotel Hamburg

    Abschlussworkshop CFK-Rumpf NG Ergebnisse der Matrixoptimierung auf Impact und Brandlast mit Prozessbeschleunigung Peter Wierach, Thorsten Mahrholz, Rüdiger Keck, Alexandra Kühn, Jürgen Mosch

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 2

    Gliederung

    Impactverbesserung von CFK-Laminaten durch Einsatz von Nanopartikeln

    Invulnerable Structures

    Flammschutz und Brandtests

    Schnelle Harze

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 3

    Gliederung

    Impactverbesserung von CFK-Laminaten durch Einsatz von Nanopartikeln

    Invulnerable Structures

    Flammschutz und Brandtests

    Schnelle Harze

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 4

    Einleitung

    Problemstellung:CFK-Laminate zeigen geringe Schadenstoleranz gegenüber „low velocity-Impacts“. Bisher werden Faserhalbzeuge und Matrices überwiegend mit Thermoplasttoughnern modifiziert, um die Impactresistenz zu verbessern.

    Nachteil: mechanische Einbußen

    Ziel: Verbesserung der Impacttoleranz von CFK ohne Einbußen bei Festigkeit und Steifigkeit. Hierfür werden Nanopartikel als Harzmodifikatoren untersucht. Es soll eine günstige Kombination für hohe Festigkeit, Steifigkeit und Impacttoleranz identifiziert werden.

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 5

    Untersuchung/Methodik (1)1. Nanocomposite

    Harzmodifizierung Epoxidharz: LY556/HY917/DY070; Tg 130°C Nanopartikel:

    Silikon-Partikel (zähe Partikel)

    Kautschukpartikel (zähe Partikel)

    Siliziumdioxid (steife Partikel)

    Böhmite (steife Partikel)

    Prüfplattenherstellung

    Charakterisierung der Nanocomposite

    DSC

    Rheologie

    Zug- und Biegeversuch

    Rißzähigkeit (K1c/G1c)

    REM

    REM: EP-Harz mit 25% SiO2

    K1c/G1c Prüfstand

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 6

    Untersuchung/Methodik (2)

    2. CFK-Verbundplatten:

    Fertigung: DP-RTM

    UD-Gelege ECC Style 797-1 (HTA-Faser; unbebindert)

    16-lagiger, quasiisotroper Aufbau

    FVG: ca. 60 %

    Charakterisierung

    CAI-PrüfungLow velocity Impact mit 20-40 JPrüfung nach AITM 1.0010

    Ultraschall-Prüfung

    Fallbolzenanlage

    Druckversuch

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 7

    CAI-Ergebnisse – Restdruckfestigkeit vs. Impactenergie

    Zähe Nanopartikel (Kautschuk; Silikon) verbessern wesentlich die Restdruckfestig- keiten im Verbund (max. +28 %).

    Auch steife SiO2 - Nanopartikel führen noch zu einer Verbesserung.

    +28%

    +18%

    140

    160

    180

    200

    220

    240

    260

    20 30 40

    Impact Energie [J]

    Res

    tfest

    igke

    it [M

    Pa]

    Referenz25% SiO210% Silikon10% Kautschuk

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 8

    CAI-Ergebnisse – Restdruckfestigkeit vs. E-Modul (Harz)

    Je größer die Matrixsteifigkeit desto geringer sind die Restdruckfestigkeiten des Verbundes.

    Zähe Nanopartikel (Kautschuk; Silikon) erhöhen die Restdruckfestigkeiten, reduzieren jedoch die Steifigkeit der Matrix.

    100

    120

    140

    160

    180

    200

    220

    240

    260

    2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

    Et Harz [MPa]

    Res

    tfest

    igke

    it [M

    Pa]

    Referenz25 % SiO210% Silikon10% Kautschuk20 J

    30 J

    40 J

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 9

    CAI-Ergebnisse – Schadensfläche vs. Impactenergie

    Zähe Nanopartikel (Kautschuk; Silikon) reduzieren in Abhängigkeit der Impactenergie die Schadensfläche um bis zu 51%.

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    35

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    45

    50

    20 30 40

    Impact Energie [J]

    Scha

    dens

    fläch

    e [c

    m2 ]

    Referenz25% SiO210% Silikon10% Kautschuk

    -31%

    -51%

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 10

    US-Ergebnisse (C-scan)

    Referenz 10% Kautschuk

    20 J

    30 J

    Schadensfläche um 51 % reduziert.

    Schadensfläche um 33 % reduziert.

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 11

    120

    140

    160

    180

    200

    220

    240

    10 20 30 40 50

    Impactenergie [J]

    Res

    tdru

    ckfe

    stig

    keit

    [MP

    a]

    Referenz

    7,5 Gew. % HP14 T

    15 Gew. % HP14 T

    CAI-Ergebnisse für Böhmit-Nanopartikel – Restdruckfestigkeit vs. Impactenergie

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 12

    Mechanische Gesamtperformance für Böhmit modifizierte Laminate

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    30ILS Scherfestigkeit

    G1C (interlam. Energiefreis.)

    +/-45° Schubfestigkeit

    +/-45° Schubmodul

    4 Pkt-Biegefestigkeit

    Druckfestigkeit (RT)

    Druckfestigkeit (Hot Wet)

    Feuchteaufnahme (Hot Wet)

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 13

    ZusammenfassungZähe Nanopartikel (Kautschuk; Silikon) steigern deutlich die CAI-Kennwerte;

    Matrixsteifigkeit wird aber reduziert.

    Steife Nanopartikel (Siliziumdioxid, Böhmite) erlauben auch noch eine Steigerung der CAI-Kennwerte;

    Matrixsteifigkeit wird gleichzeitig erhöht.

    Die Optimierung der CAI-Werte durch Nanopartikel erfordert einen Kompromiss bei der Einstellung der zähen und steifen Matrixeigenschaften.

    Die CAI Ergebnisse veranschaulichen, dass die Verbesserungen in den Reinharzkennwerten auf den CFK-Verbund gut übertragbar sind (hier für UD- Gelege ECC-Style 797 nachgewiesen).

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 14

    Ausblick

    Weiterer Forschungsbedarf:Weitere mechanische Tests erforderlich, um die mechanische Gesamtperformance der Laminate beurteilen zu können (CAI ist nur ein Kennwert)

    Abklärung des Einflusses von Faserhalbzeugen auf CAI

    Tiefergehendes Verständnis der Wirkmechanismen

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 15

    ForschungsteamExperte für WerkstoffeDr. Thorsten MahrholzTel.: 0531/[email protected]

    Experte für NanocompositesChristine ArltTel.: 0531/[email protected]

    mailto:[email protected]:[email protected]

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 16

    Gliederung

    Impactverbesserung von CFK-Laminaten durch Einsatz von Nanopartikeln

    Invulnerable Structures

    Flammschutz und Brandtests

    Schnelle Harze

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 17

    Schadenstolerante Hybridlaminate

    Motivation für die Arbeiten war die Erhöhung der Energieaufnahme von (spröden) FVK-Werkstoffen durch gezielte Beeinflussung der Duktilität im Falle dynamischer Impact-Belastungen

    Ziel war die Kombination konventioneller FVKs mit bekannten oder neuartigen Schichtwerkstoffen zu zwei- oder mehrschichtigen Hybridlaminaten

    Die Entwicklung stand im Kontext mit der Suche nach neuartigen, „weichen“ Schutzstrukturen für Vogelschlag gefährdete Flugzeugbauteile mit möglichst geringem Kraftpuls beim Impact

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 18

    Untersuchung/Methodik

    Definition einer Versuchsmatrix unter Verwendung von mehr als 15 sinnvoll erscheinender MaterialkombinationenFertigung von insgesamt über 100 PrüflaminatenDurchführung von reproduzierbaren Beschussversuchen mit einem Hartimpaktor (Stahlkugel 30mm)Auswertung der Ergebnisse

    Durchführung von Brand- und Schallabsorptionsprüfungen (Grafik) mit den günstigsten Materialkombinationen 0,0

    5,0

    10,0

    15,0

    20,0

    25,0

    30,0

    35,0

    40,0

    10 100 1000 10000

    Frequenz in Hz

    Scha

    lldäm

    mm

    aß1 - CF-PEEK2 - CF-9773 - CF-Araldite4 - CF-Arald. + Kautschuk außen5 - CF-Arald. + Kautschuk innen6 - Aluminium7 - GFK-Sandwich 5mm8 - GFK-Sandwich 10mm

    Scha

    lldäm

    mm

    Frequenz [Hz]

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 19

    Ergebnisse

    Eine Steigerung der gewichtsspezifischen Impacttoleranzen von bis zu 103% konnte realisiert werden

    Sämtliche der gesteckten Projektziele konnten erreicht werden

    Die gewonnenen Ergebnisse führten zu insgesamt 3 Patentanmeldungen

    Aus den gewonnenen Ergebnissen heraus wurde für das DLR- Forschungsflugzeug HALO eine neuartige Bauweise für die Vogelschlag-gefährdete Bugsektion des Unterrumpf Transportbehälters (Bellypod) entwickelt, als Flughardware gebaut und 2010 vom LBA zur Flugerprobung freigegeben

    Steigerung der Impacttoleranz bezogen auf das jeweilige Referenzmaterial

    103

    4138

    34

    0 0 -2-7

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    0

    50

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    300

    350

    400

    450

    500

    550

    600

    KTe-a GTe-b GTe-b, Tegrisvorne

    KPVB Ref-G Ref-K KKaV-a KKa-a KV-a

    Material

    spez

    ifisc

    he E

    nerg

    ie [J

    /kg]

    -20

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    Ste

    iger

    ung

    in %

    Energie / Masse [J/kg] % Gewinn gegenüber Referenz

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 20

    Materialklassen-übergreifende Fügung

    Motivation für die Arbeiten war die Entwicklung von Herstellungs- oder Fügeverfahren zur Verbindung thermoplastischer und duromerer Bauteile

    Ziel war die Integration thermoplastischer Verstärkungsstrukturen aus CF-PEEK (z.B. Stringer) in konventionelle RTM6- Infusionsbauteile

    Die Entwicklung stand im Kontext mit einem möglichen Ansatz zur automatisierbaren Herstellung von stringerversteiften, einfach gekrümmten Paneelen in einem One-Step Fertigungsprozess

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 21

    Untersuchung/Methodik

    Untersuchung automatisierbarer Oberflächen- Vorbehandlungsverfahren (z.B. Fluorierung, LASER)Vergleich und Bewertung dieser Verfahren mit konventionellen Methoden (Abreißgewebe, Sandstrahlen, Schleifen)Modifikation VARI-Infiltrationsprozess zur In-Situ Fügung von CF-PEEK Stringern auf RTM 6 - MAG LaminatenHerstellung von Testlaminaten zur Verifikation des Fertigungsprozesses

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 22

    Ergebnisse

    Durch den Einsatz von LASER-Technologien kann die Schubfestigkeit einer duromer-thermoplastischen Fügung (PEEK – RTM 6) im Vergleich zu konventionellen Oberflächenvorbehandlungen deutlich gesteigert werden

    Diese Technologien ermöglichen eine gezielte, aber gleichzeitig auch großserientechnisch automatisierbare Vorbehandlung der Oberflächen

    Sämtliche der gesteckten Projektziele konnten damit erreicht werden

    Die Ausweitung der Transmission-Loss Versuche auf doppelwandige Testmuster unter Berücksichtigung materialklassen-übergreifender Fügeverfahren sind für das Folgeprojekt Funktions-integrierter CfK- Rumpf geplant

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 23

    ForschungsteamExperte für FertigungsverfahrenRüdiger KeckTel.: 0711/[email protected]

    Experte für HybridlaminateMatthias HornTel.: 0711/[email protected]

    Experte für OberflächenaktivierungAndreas BuchheimTel.: 0711/[email protected]

    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 24

    Gliederung

    Impactverbesserung von CFK-Laminaten durch Einsatz von Nanopartikeln

    Invulnerable Structures

    Flammschutz und Brandtests

    Schnelle Harze

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 25

    Einleitung

    ProblemstellungZunehmender Einsatz von FVK/CFK in der zivilen Luftfahrt FVK sind besonders anfällig im BrandfallIm Brandfall treten neben giftigen Verbrennungsgasen auch Einbußen in mechanischen Kennwerten aufGefährdung der Passagiere durch erhöhte Rauchgasentwicklung und Strukturversagen

    ZielFlammschutzmittel und standardisierte Brandtests sind für den zukünftigen Einsatz in brandgefährdeten FVK Strukturen nötigReduktion der Brandgefährdung der Strukturen durch optimiertes Design Kombination der Ergebnisse aus den Projekten CFK Rumpf NG, Virtuelles Institut, NGT und Kooperation mit der Firma SASOL

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 26

    Untersuchung/Methodik

    Auswahl und Optimierung von Flammschutzmitteln gezielt für FaserverbundwerkstoffePotentiale:

    Integrierter Brandschutz bei der Herstellung von FVK in der InjektionstechnologieVerstärkung der strukturellen Integrität im Brandfall

    Geeignete Partikelsysteme auf Basis der Nanotechnologie und deren Einwirkung auf den Brandprozess:

    Carbon Nanotubes (CNT)Wärmeleitung

    Aluminiumtrihydroxid (ATH)/ Magnesium-dihydroxid (MDH)

    Kühlung/Verdünnung der GaseOrgano-Clays

    Ausbildung einer festen Schutz-schicht (Intumeszenz)

    thermisches Feedback

    Wärme

    Sauerstoff Wärme

    Verbrennungs-produkte

    Rauch

    thermisches Feedback

    Wärme

    Sauerstoff Wärme

    Verbrennungs-produkte

    Rauch

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 27

    Untersuchung/Methodik

    Fragestellung: Inwiefern beeinflusst das Partikeldesign im Verbundwerkstoff die Flammschutzeigenschaften? Variation der Parameter

    PartikelkonzentrationPartikelgröße

    spezifische OberflächeDispersionsqualität

    FlammschutzmechanismusPartikelgeometrie

    Berücksichtigung der Verarbeitungs- und BauteilanforderungenViskosität (Injektionsfähigkeit)Bauteilgewichtmechanische Kennwerte des Bauteils in der Anwendung

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 28

    Untersuchung/Methodik

    Einarbeiten der Flammschutzpartikel in Epoxid- harze für Injektion oder Resin Film Infusion (RFI) bei hochviskosen Systemen

    spätere Verarbeitung zu Prepreg möglich

    Harz mit 56,01% ATH-Nanopartikeln (40% nach Zugabe von Härter und Beschleuniger)

    Harz mit 9,13% ATH-Nanopartikeln (5% nach Zugabe von Härter und Beschleuniger)

    Dissolver und Rührwerkskugelmühle oder kombinierte Geräte

    Kalander (Dreiwalze)

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 29

    Untersuchung/Methodik

    Injektion von Nanopartikel-modifiziertem Epoxidharz (Machbarkeitsnachweis)

    Viskositätsverlauf des modifizierten Harzes (10% ATH)Injektionsaufbau

    Integralstringer Angusslinie

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 30

    Tests und Ergebnisse

    Brandtests von kleinster Materialebene über Standardtests bis zur Entwicklung neuer Testkonfigurationen

    MaterialscreeningAbbildung möglicher Zertifizierungsszenarien

    Thermogravimetrische Analyse mit Single Differenz-Thermoanalyse Masseverlust: Wie viel polymere Matrix wird während des Brandprozesses umgesetztMessung der Wärmeentwicklung auf Werk-stoffebene möglich

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 31

    Ergebnisse erster Nanopartikelgenerationen (TGA) Kühlung und Verdünnung als Wirkmechanismen ver-schiedener ATH (Bezeich-nung hier 1 und 2),Schutzschichtbildung als Wirkmechanismus von Organoclays (N9)

    Tendenzielle Verminderung der Enthalpie mit steigender Partikelkonzentration

    Verminderung der Enthalpie um bis zu 38%bei einer Zugabe von nur20% ATH Nanopartikelim CFK

    Harz-Partikel-Proben

    Verbundprobenmit erfolgreichstemPartikelsystem

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 32

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

    0 10 20 30 40 50

    Partikelkonzentration [%]

    Redu

    ktio

    n En

    thal

    pie

    [%]

    Ergebnisse neuerer ATH-Nanopartikelgeneration im Nanocomposite (Harz-Partikel-Proben in TGA-Messung)

    durch Reduktion der brennbaren Masseund Partikelkühlwirkung erwarteter Verlaufhinsichtlich der reinen Materialmenge unabhängig von der Partikelbeschaffenheit

    experimentell ermittelter Verlauffür neue ATH Nanopartikel

    Optimierung durch integrierten Flamm-schutz mit Nanopartikeln

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 33

    Vertikaler Bunsenbrennertest zur Ermittlung der Entflammbarkeit

    Verkürzung der Brandlänge mit steigender Partikelkonzentration

    bei der 20 % ATH1-Probe um 15 %

    Tendenz spiegelt die Ergebnisse derTGA-Messungen wider

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 34

    OSU-Kalorimeter-Messungen zur Ermittlung der Heat-Release-Rate

    Verbundprobe unmodifiziertVerbundprobe mit ATH

    Heat-Release-Rate:

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 35

    Durchbrandversuche im selbst entworfenen Schubrahmendurch- brandversuchsstand

    0:00

    0:56 0:58 1:12 1:26 3:02

    Schubrahmen

    Krafteinleitung

    Gewicht

    Brenner

    Versagen der strukturellen Integrität:

    CFK-PlatteFokus auf Inflight-Fire

    Brandlast: Gasbrenner (55KW/m² bis 15 Min)

    Lasteinleitung derzeit maximal mit 5kN

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 36

    Zusammenfassung

    Einarbeitung der Flammschutznanopartikel in Epoxidharze in hohen Konzentrationen und für hochviskose Systeme möglich

    integrierter Flammschutz

    Erfolgreiche Injektion bei der Herstellung von Prüfplatten und komplexeren Bauteilen

    Verbesserung der Flammschutzeigenschaften von CFK in Standard- und selbst entworfenen Testkonfigurationen sowie auf kleinster Materialebene

    Optimierung von ATH-Nanopartikeln hinsichtlich der Flammschutzeigenschaften in Zusammenarbeit mit der Firma Sasol

    Erarbeitung einer neuen Schubrahmendurchbrandversuchseinrichtung mit Luftkühlung zur Abbildung von Inflight-Fire Szenarien

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 37

    Ausblick

    Untersuchung weiterer Stellmechanismen zur Optimierung der Flammschutzeigen-schaften von additiven Flammschutzpartikeln durch das Partikeldesign:

    Gezielte Variation der PartikelgrößenVariation und geschickte Kombination der PartikelwirkmechanismenEinstellen eines Optimums der Partikelkonzentration hinsichtlich der Flammschutzwirkung und mechanischen Eigenschaften und Verarbeitbarkeit

    Brandsimulation zur Optimierung des Strukturdesigns hinsichtlich der Brandeigenschaften wünschenswert

    TGA als Flammschutztest auf Werkstoffebene für das gezielte Partikeldesign nutzen und damit Brandszenarien auf Bauteilebene abbilden

    Erzeugung thermischer Materialkenndaten für eine Brandsimulation

    Nachweis des Beitrages der Flammschutznanopartikel zur strukturellen Integrität im Brandfall muss erfolgen

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 38

    Forschungsteam

    Experte für Flammschutz-NanopartikelAlexandra KühnTel.:(04141) 670 - [email protected]

    Experte für BrandtestsBernd MüllerTel.:(02203) 601 - [email protected]

    Experte für BrandtestsMichael [email protected]

    Gruppenfoto, Portraits oder schönes Bild zur Forschungsarbeit

    mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 39

    Gliederung

    Impactverbesserung von CFK-Laminaten durch Einsatz von Nanopartikeln

    Invulnerable Structures

    Flammschutz und Brandtests

    Schnelle Harze

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 40

    Einleitung

    Problemstellung:Für die Produktion großer Stückzahlen bei reduzierten Kosten sind schnelle Prozesse erforderlich Hochreaktive Harzsysteme sind bei hohen Temperaturen nur schwer zu verarbeiten (Injektionsstart = Polymerisationsstart)

    Ziel:Schneller RTM Prozess mit „isothermen“ Werkszeug Untersuchung der Messmethodik und EntformungsstabibiltätUntersuchung der Auswirkungen auf das Reinharz und den Faserverbund- werkstoff

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 41

    Untersuchung/Methodik

    Herstellen von Reinharz- und FVW-Proben nach gleichem Schema

    Verguss des Harzsystem in heiße FormAnschließend heiß entformt und Abkühlung auf RT (worst case)Nachtempern nach jeweiligen TDSAnfertigen von Referenzplatten nach Standardzyklus

    PrüfverfahrenRheologie (Viskosität, Viskoser und Elastischer Modul)DSC (Reaktionsverlauf, Enthalpie und Tg)Statische Prüfung (Zug- und Zugschubprüfung, Schlagzähigkeit nach Charpy

    Gießformen

    OszillationSpaltnach-führung

    Rheometer

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 42

    Ergebnisse

    RheometeruntersuchungenHexcel RTM 6 isotherm 200°C

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    70

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    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

    Zeit [Min]

    Mod

    ule

    [Gpa

    ]

    -10

    010

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    40

    50

    60

    7080

    90

    100

    Phas

    enw

    inke

    l [°]

    Viskoser ModulElastischer ModulPhasenwinkel

    Gelierpunkt

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 43

    Ergebnisse

    Messung mittels DSC

    Umsatz isotherm:RTM 6 bei 200°C = 91%

    Nachvernetzung:RTM 6 = 9%

    kühlen auf RT

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 44

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    RTM6 Referenz RTM6 schnellerProzess

    Zugf

    estig

    keit

    [MPa

    ]

    0

    500

    1000

    1500

    2000

    2500

    3000

    3500

    4000

    Zug

    E-M

    odul

    [MPa

    ]

    Zugfestigkeit Zug E-Modul

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    RTM6 Referenz RTM6 schnellerProzess

    Schu

    bfes

    tigke

    it [M

    Pa]

    0

    1000

    2000

    3000

    4000

    5000

    6000

    Schu

    bmod

    ul [M

    Pa]

    Schubfestigkeit Schubmodul

    Ergebnisse

    Mechanische Kennwerte

    Reinharz Faserverbund

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 45

    Zusammenfassung

    Kombination von Rheometer und DSC zeigt gute ÜbereinstimmungenDie Ergebnisse der Reinharzuntersuchungen zeigen keinen signifikanten Einbruch der Festigkeitsperformance bei isothermer FertigungDurch eine weitere Optimierung des Temperaturmanagements sind weitere Verbesserungen zu erwartenSehr geringe Streuung der ErgebnisseKonzept der isothermen Fertigung sehr vielversprechend

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 46

    Ausblickweitere Untersuchungen zur Optimierung der Fertigungsmethode

    Detaillierte Untersuchung des Gelierbereichs mittels Rheologie kombiniert mit DSCErhöhte Härtungstemperaturen, verkürzte FertigungszeitGesamtes Temperaturmanagement

    Potential Temperzyklus Potential geometrisches Richten des Bauteil; Verringerung der Ausschussproduktion

    Zusammenarbeit mit Industriepartnern auf Bauteilebene angestrebt

  • Leitprojekt CFK Rumpf NG 47

    ForschungsteamExperte für WerkstoffeJürgen MoschTel.: 0531/[email protected]

    Expertin für WerkstoffeWibke ExnerTel.: 0531/[email protected]

    mailto:[email protected]:[email protected]

    15.02.2011 von 09:00 Uhr – 17:00 Uhr Rilano Hotel Hamburg��Abschlussworkshop CFK-Rumpf NG��Ergebnisse der Matrixoptimierung auf Impact und Brandlast mit Prozessbeschleunigung��Peter Wierach, Thorsten Mahrholz, Rüdiger Keck, Alexandra Kühn, Jürgen MoschGliederungGliederungEinleitungUntersuchung/Methodik (1)Untersuchung/Methodik (2)CAI-Ergebnisse – Restdruckfestigkeit vs. ImpactenergieCAI-Ergebnisse – Restdruckfestigkeit vs. E-Modul (Harz)CAI-Ergebnisse – Schadensfläche vs. ImpactenergieUS-Ergebnisse (C-scan)CAI-Ergebnisse für Böhmit-Nanopartikel – �Restdruckfestigkeit vs. ImpactenergieMechanische Gesamtperformance für Böhmit modifizierte LaminateZusammenfassungAusblickForschungsteamGliederungSchadenstolerante HybridlaminateUntersuchung/MethodikErgebnisseMaterialklassen-übergreifende FügungUntersuchung/MethodikErgebnisseForschungsteamGliederungEinleitungUntersuchung/MethodikUntersuchung/MethodikUntersuchung/MethodikUntersuchung/MethodikTests und ErgebnisseErgebnisse erster Nanopartikelgenerationen (TGA) Ergebnisse neuerer ATH-Nanopartikelgeneration im Nanocomposite (Harz-Partikel-Proben in TGA-Messung)Vertikaler Bunsenbrennertest zur Ermittlung der EntflammbarkeitOSU-Kalorimeter-Messungen zur Ermittlung der Heat-Release-Rate�Durchbrandversuche im selbst entworfenen Schubrahmendurch-brandversuchsstandZusammenfassungAusblickForschungsteamGliederungEinleitungUntersuchung/MethodikErgebnisseErgebnisseErgebnisseZusammenfassungAusblickForschungsteam