Thermoplastische Verbundwerkstoffe mit Hochleistungsthermoplast-Wabenkernen
In ihren Sandwichplatten und -teilen bevorzugte die Luftfahrtindustrie lange Zeit die hochsteifen und sehr brandbeständigen, jedoch nicht recycelbaren duroplastischen Phenolharzwaben. Als nachhaltigere Alternative entwickelten die beiden Unternehmen ThermHex Waben und EconCore einen hochleistungsfähigen thermoplastischen Wabenkern – ohne Kompromisse bei den Marktanforderungen hinsichtlich Gewicht, Brandsicherheit und Leistung.
Zielanwendungen der ThermHexWAVY PEI-Wabenkerne sind vor allem Flugzeuginnenraumkomponenten. Angesichts der vier Faktoren erhöhte Produktionsvolumina, mehr Sicherheit, Gesundheit und Umwelt bieten die effizient und nach bewährter Econ-Core-Technologie hergestellten thermoplastischen Waben dafür großes Potenzial. Die Wabe aus Polyetherimide (PEI) wird in der Regel mit faserverstärkten PEI-Verbundwerkstoffen laminiert, was zu einer Monopolymer-Sandwich-Lösung führt, die vollständig thermoplastbasiert ist.
Patentierte Technologie
Eine Schlüsselinnovation, die es nun ermöglicht, PEI-Waben für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt einzusetzen, ist die neue patentierte ThermHexWAVY Technologie von EconCore. Denn die kontinuierlich hergestellte PEI-Wabe mit einer optimal strukturierten Geometrie der wellenförmigen Zellwände führt zu einer drastischen Erhöhung der Beulstabilität der Zellwände bei Druck- und Schubbelastung außerhalb der Ebene – den wichtigsten mechanischen
Eigenschaften von Wabenkernen.
Eine weitere Innovation, die ThermHex Waben und EconCore auf der JEC 2025 in Paris vorgestellt haben, ist der ThermHexCOEX Wabenkern. Diese Entwicklung basiert auf der Extrusion des thermoplastischen Polymers zu einer mehrschichtigen Flachfolie und der anschließenden Thermoformung zu Wabenkernen. Die strukturierte Zellwand besteht aus zwei festen Außenschichten und einer Innenschicht mit geringerer Dichte.
Die innovative dreischichtige Sandwich-Zellwand führt zu einer deutlichen Verbesserung Zellwände mit einer vergrößerten Querschnittsfläche bei gleichem Gewicht ermöglicht. Diese Vergrößerung der Wanddicke führt zu einer gleichzeitigen Erhöhung der Beulsteifigkeit und verzögert damit das Einsetzen des Beulversagens als primärem Versagensmechanismus von Wabenkernen unter Schub- und Druckbelastung.
Die interne zelluläre Strukturierung wurde durch Zugabe eines chemischen Treibmittels und Nukleierung zum Basisgranulat der inneren Schicht erreicht. Die Konzeptentwicklungen und Produktionsversuche von ThermHex wurden durch FEM-Simulationen unterstützt.
Kontakt:
ThermHex Waben GmbH / EconCore N.V., Halle
Dr.-Ing. Jochen Pflug, Geschäftsführer
+49 345 13 16 27-31
Jochen.Pflug@thermhex.com
www.thermhex.com
