Verbundwerkstoffe (Composite Materials)
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Definition
Fortschrittliche Ingenieurmaterialien wie kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK), die hohe Festigkeit mit geringem Gewicht für Flugzeugstrukturbauteile kombinieren.
Was sind Verbundwerkstoffe?
Verbundwerkstoffe (Composites) werden durch Kombination von zwei oder mehr Materialien hergestellt. In der Luftfahrt sind CFK (kohlefaserverstärkter Kunststoff) und GFK (glasfaserverstärkter Kunststoff) am verbreitetsten.
Funktionsweise
- Hohes Festigkeit-zu-Gewicht-Verhältnis: CFK ist etwa fünfmal stärker als Stahl bei einem Fünftel des Gewichts.
- Korrosionsbeständigkeit: Kohlefaser rostet nicht.
- Ermüdungsfestigkeit: Composites widerstehen zyklischen Belastungen besser als Aluminium, reduzieren Metallermüdung.
Anwendungen
Der Boeing 787 war das erste Verkehrsflugzeug mit über 50 % Verbundwerkstoffanteil am Strukturgewicht. Die Turbofan-Fanschaufeln moderner Triebwerke wie GE9X und LEAP bestehen aus gewobenem CFK.
Zukunftsentwicklungen
Thermoplastische Composites — die verschweißt statt verklebt werden können — versprechen schnellere Fertigungsraten und bessere Recyclingfähigkeit.
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