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CFK-Strukturen: Forscher erhalten Innovationspreis

Stuttgart/Clausthal. Die Forschungskooperation „Hochleistungsproduktion von CFK-Strukturen“, an der Materialwissenschaftler der TU Clausthal gleichberechtigt beteiligt sind, war beim Innovationspreis der AVK Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe erfolgreich. Verliehen wurde die Auszeichnung (Kategorie Forschung und Wissenschaft) auf dem International Composites Congress in Stuttgart.

Diplom-Ingenieur Jonathan Serna Gonzalez (links, TU Clausthal), Alexander Herwig M. Sc. (Mitte, TU Braunschweig) und Dr. Carsten Schmidt (Uni Hannover) erhalten den Preis. Das Projekt wird an der gemeinsamen Außenstelle in Stade bearbeitet. Foto: AVK

Diplom-Ingenieur Jonathan Serna Gonzalez (links, TU Clausthal), Alexander Herwig M. Sc. (Mitte, TU Braunschweig) und Dr. Carsten Schmidt (Uni Hannover) erhalten den Preis. Das Projekt wird an der gemeinsamen Außenstelle in Stade bearbeitet. Foto: AVK

Das niedersächsische Team besteht aus Forschern der drei Institute für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (TU Clausthal), für Flugzeugbau und Leichtbau (TU Braunschweig) sowie für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (Leibniz Universität Hannover). Es erhielt den Preis für die Entwicklung des sogenannten Multilayer-Inserts, eines Krafteinleitungselements für Faserkunststoffverbunde (FKV).

Der belastungsoptimierte faser- und leichtbaugerechtere Aufbau des Multilayer-Inserts führt zu einer signifikanten Erhöhung der einleitbaren Lasten in kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff-Strukturen (CFK) sowie zu einer Gewichtsreduzierung im Vergleich zu bisherigen Verbindungstechnologien. Das neue Lasteinleitungselement, das etwa im Flugzeugbau eingesetzt werden kann, ist also belastbarer und zugleich leichter. Die Lasteinleitung kann durch eine Schweiß- oder Schraubverbindung erfolgen, so dass eine lösbare Verbindung von FKV- und Metall-Bauteilen realisiert werden kann.

Der Hintergrund: Indem Faserlagen in einem FKV-Bauteil lokal durch Metalleinleger gleicher Dicke substituiert werden, entsteht ein hybrider Anbindungspunkt, der im Vergleich zu konventionellen Technologien eine wesentlich größere Anbindungsfläche zwischen Metall und FKV aufweist. Gleichzeitig werden Störeinflüsse, die aus der Umlenkung der Fasern resultieren, vermieden. Den Ingenieuren ist nicht nur die erfolgreiche Umsetzung eines solchen hybriden Anbindungspunkts, sondern auch dessen Fertigung durch Integration in einen in der Luftfahrt etablierten Fertigungsprozess – dem Automated-Fibre-Placement – gelungen. Die Forschung zu dem neuen Verfahren wurde innerhalb des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Schwerpunktprogramms 1712 durchgeführt.

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