Koordinator
Bernhard Heidenreich
Laufzeit
01.06.2020 - 31.12.2020
Projektvolumen
5.000 €
Projektpartner
SGL Carbon GmbH
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) - Institut für Bauweisen- und Strukturtechnologie
CMC–Sandwichstrukturen für Hochtemperatur–Chargiergestelle und Wärmeübertrager
Zielsetzung, Vorgehensweise
Ziel des Projekts ist die Initiierung eines Forschungsverbundvorhabens zur Entwicklung von C/C– und C/C–SiC Sandwichstrukturen für den wirtschaftlichen Einsatz in Chargiergestellen und Hochtemperaturwärmeübertragern.
• Konzeptstudie zur Definition konkreter Anwendungen und Märkte für mechanisch und thermisch hoch belastbare CMC–Sandwichstrukturen für Chargiergestelle und Wärmeübertrager
• Auswahl eines Anwendungsbereichs und Herstellung eines Demonstrators
• Vorbereitung einer Projektskizze für die Beantragung eines Verbundforschungsvorhabens
Nutzen und Verwertung
Sandwichbauweisen sind im Leichtbau weit verbreitet und ermöglichen extrem leichte Tragstrukturen die auch bei hohen Traglasten nur geringe Durchbiegungen aufweisen. Wegen ihrer geringen Masse gegenüber herkömmlichen Chargierträgern aus Metall oder lose gefügten C/C–Gitterstrukturen (Bild 1) ermöglichen Chargierträger aus stofflich gefügten C/C- oder C/C-SiC Sandwichstrukturen hohe Aufheiz- und Abkühlraten und führen zu wirtschaftlichen Prozessen in der Hochtemperaturbehandlung.
Sandwichbauweisen mit durchströmbaren Kernstrukturen, wie sie z.B. über die Falttechnik hergestellt werden können, bieten ein hohes Einsatzpotenzial für Hochtemperaturwärmeübertrager (Bild 2). Von den sehr dünnwandigen Kernstrukturen wird eine effiziente Wärmeübertragung und hohe Leistungsdichte erwartet. Gleichzeitig ermöglicht die Sandwichbauweise mittels in situ Fügetechnik eine wirtschaftliche Fertigung auch größerer Strukturen.
Die umfangreichen Grundlagenarbeiten des DLR zur Herstellung von C/C-SiC Sandwichstrukturen (Bild 3) sollen im Rahmen der geplanten Vorlaufforschung mit konkreten Zielsetzungen vorangetrieben werden, um diese Technologie mittelfristig in die industrielle Anwendung zu bringen. Dazu sollen, zusammen mit dem Industriepartner SGL, industrielle Anwendungsmöglichkeiten ausgewählt, deren Einsatzpotential bewertet, und die Schwerpunkte für die weitere Entwicklung der Sandwichbauweisen definiert werden. Hierbei sind werkstoff- und fertigungsgerechte Fügekonzepte für dünnwandige Sandwichstrukturen, sowie dichte Werkstoffe von besonderem Interesse. Die Ergebnisse und das neu aufgebaute Wissen aus der Vorlaufforschung sollen in eine generische Projektskizze münden. Diese stellt die Basis für eine anwendungsorientierte Weiterentwicklung in Anschlussvorhaben dar.
Neben den Chargiervorrichtungen und Wärmeübertragern bieten sich weitere Anwendungspotentiale von C/C und C/C-SiC Sandwichstrukturen für aktiv gekühlte, heiße Strukturen, sowie für hochpräzise Leichtbaustrukturen mit sehr geringer thermischer Ausdehnung (z.B. optische Bänke) an. Die Weiterentwicklung dieser Basistechnologie kommt daher auch anderen Anwendern zugute. Der geplante Demonstrator soll die prinzipielle Machbarkeit großflächiger CMC-Sandwichkomponenten aufzeigen und als Exponat auf Ausstellungen und Messen CMC-Werkstoffe für neue Anwendungsbereiche sichtbar machen. Die CMC-Technologie insgesamt profitiert von der Entwicklung extrem dünnwandiger (≤ 0.3 mm) Werkstoffe und Kernstrukturen, sowie neuer in situ Fügetechniken für großflächige Bauteile, die mittel- und langfristig für neue Märkte und Anwendungen genutzt werden können.
10.12.2024
-
10.12.2024
CU
CU Austria
Mitgliederversammlung CU Austria
11.12.2024
CU
Weiterbildung
Webseminar Wednesday: Next Level Coating Solutions for Composites
12.12.2024
CU
CU Nord
CU Nord-Weihnachtsstammtisch
16.01.2025
Ceramic Composites
CU
CU Austria
CU Bau
CU BW
CU Nord
CU Ost
CU Switzerland
CU West
MAI Carbon
CU Neujahrs-Kick-off „Mit Kreativität und Frische ins neue Composites-Jahr“
20.01.2025
CU
CU West
29. Jour Fixe "Tapeleger - Problemlöser für viele Herausforderungen"
21.01.2025
CU
CU Ost
Sitzung der AGs "SMC in Hochleistungsanwendungen" und "Werkzeug- & Formenbau"
22.01.2025
Weiterbildung
Webseminar Wednesday: Qual oder Qualität? Die neue DIN 35255 kommt! Standardisierte Qualitätsanforderungen für Faserverbundkunststoffprozesse
28.01.2025
-
29.01.2025
CU
CU BW
CU Switzerland
MAI Carbon
CU Innovation Day “Composites/Materials in the Sports Industries”
29.01.2025
CU
CU Ost
2. Zittauer Kunststoff- und Leichtbautagung
17.02.2025
CU
CU Nord
CU West
30. Jour Fixe "Qualität durch Materialprüfung und Simulation"
18.02.2025
-
19.02.2025
Ceramic Composites
CU
Weiterbildung
Fortbildungsseminar Keramische Verbundwerkstoffe
19.02.2025
-
19.02.2025
CU
CU BW
6. FACHTAGUNG COMPOSITE RECYCLING & LCA
04.03.2025
-
06.03.2025
Ceramic Composites
CU
CU Austria
CU Bau
CU BW
CU Nord
CU Ost
CU Switzerland
CU West
MAI Carbon
JEC World 2025
11.03.2025
-
14.03.2025
CU
CU Ost
Additive Fertigung - Wie geht die Reise weiter?
Technologieforum mit Ausstellung und Fachpodium im Rahmen der intec/Z
12.03.2025
-
14.03.2025
Ceramic Composites
CU
Marchmeetings @ Augsburg
27.03.2025
CU
Weiterbildung
Online-Weiterbildung: Faserverbundwerkstoffe in der Praxis - Werkstoffe, Konstruktion und Verarbeitung
31.03.2025
-
01.04.2025
Ceramic Composites
CU
European Workshop on CMC: Insights, innovations, and best practices
03.04.2025
CU
Weiterbildung
Online-Weiterbildung: Faserverbundwerkstoffe in der Praxis – Grundlagen der Mechanik und Modellierung
09.04.2025
CU
MAI Carbon
Symposium Manufacturing-X: Datenbasierte Innovationen für eine smarte Industrie
15.05.2025
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Grundlagen Thermoplastische Faser-Kunststoff-Verbunde
03.06.2025
CU
MAI Carbon
Fachforum CrossConnect: Performance Materialien für MedTech-Anwendungen - Herausragende Lösungen vs. unentdeckte Potentiale
26.06.2025
CU
Weiterbildung
Weiterbildung: Basiswissen der Faserverbundfertigung - qualitätsgerechte Fertigung, Schadensvermeidung, Arbeitsschutz
20.08.2025
CU
CU Bau
CU Ost
Sommergrillen von CU Ost und CU Bau
Bei Fragen, Anregungen und Hinweisen zu unseren Leistungen, der Website oder sonstigen Anliegen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Schreiben Sie uns.
Unser kostenfreier Info-Newsletter informiert monatlich über Neuigkeiten aus dem CU, Veranstaltungen, Stellenangebote unserer Mitglieder und vieles mehr.
Composites United e.V. ist ein Verbund von Unternehmen und Forschungseinrichtungen, der die gesamte Wertschöpfungskette für faserbasierten multimaterialen Leichtbau in Deutschland, Österreich und der Schweiz abdeckt. Dazu kommen internationale Vertretungen in Japan, Süd-Korea, China und Indien.