Hybride Strukturen
DLR
Hybride Bauweisen, die Thermoset- und Thermoplastmaterialien kombinieren, bieten eine faszinierende Vielfalt von Eigenschaften und Vorteilen. Thermoset-Materialien wie Epoxidharze oder Polyesterharze härten durch eine irreversible chemische Reaktion aus und zeichnen sich durch hohe Steifigkeit, Festigkeit und Temperaturbeständigkeit aus. Im Gegensatz dazu können Hochleistungsthermoplaste wie PPS, LM-PAEK und PEEK geschmolzen und wiederholt umgeformt werden, ohne ihre chemische Struktur zu verändern, und bieten Flexibilität, Schweißbarkeit, einfache Verarbeitung und Recyclingfähigkeit.
Die Kombination dieser Materialklassen in hybriden Baugruppen ermöglicht es Designern, gezielt die gewünschten Eigenschaften wie Festigkeit, Steifigkeit, Zähigkeit und Temperaturbeständigkeit zu steuern. Darüber hinaus können die Vorteile der einzelnen Materialklassen die Produktionskomplexität reduzieren. Thermoset-Produktionsverfahren bieten sich für flächige Bauteile, während sich thermoplastische Produktionsverfahren besonders für komplexe Bauteile mit gegebenenfalls hoher Stückzahl eignen.
Indem man eine hybride Grenzschicht im Fügebereich der Bauteile einbringt ergibt sich die Möglichkeit, dass Thermoplast- und Thermosetbauteile miteinander verschweißt werden können. Dies bietet ganz neue Möglichkeiten bei der Reihenfolge der Flugzeugfertigung und Systeminstallation, da Schweißverfahren staubfrei sind und somit angewendet werden können, wenn bereits Systeme wie Leitungen montiert sind.