Aktuelles Förderprojekt

Entwicklung von SiC-Geweben für den Wickelprozess zur Herstellung hochtemperaturbeständiger Rohre (RoSiC)

Motivation

Entwicklungsprozess im Projekt RoSiC
Entwicklungsprozess im Projekt RoSiC

Keramische Verbundwerkstoffe (CMC) sind heute in höherer Qualität und infolge einer wirtschaftlichen Fertigung auch zu geringeren Kosten auf dem Markt verfügbar als noch vor wenigen Jahren. Insofern wird der Ausbau ihrer Anwendungsmöglichkeiten zunehmend interessant. Der deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie soll die Möglichkeit eröffnet werden, Zugang zu den leistungsstarken Halbzeugen zu bekommen.

 

Zielsetzung

Mittels DesignScope® victor (EAT) simulierte mehrlagige Gewebebindung
Mittels DesignScope® victor (EAT) simulierte mehrlagige Gewebebindung

Ziel des Projekts ist es, textile Gewebestrukturen für rohrförmige SiC/SiC-Composites zu entwicklen. Dafür soll zum einen eine Webschlichte entwickelt werden, die für SiC-Rovings eingesetzt werden kann. Zum anderen sollen Mehrlagengewebe entstehen, die sich im Wickelprozess zu rohrförmigen Bauteilen, wie z. B. Flammrohre für Turbinentriebwerke, gut verarbeiten und infiltrieren lassen. Durch den Einsatz von mehrlagigen Geweben sollen darüber hinaus die Prozesslaufzeiten verkürzt und die Delaminationsgefahr verringert werden. Folgende Eigenschaften sollen für das SiC/SiC-Rohr erreicht werden:

  • Wandstärke: 2,5 – 10 mm 
  • Länge: 60 – 100 mm 
  • Durchmesser: 50 – 115 mm  
  • Ringzugfestigkeit: > 170 MPa 
  • Biegefestigkeit am Rohrsegment: > 400 MPa

 

Lösungsweg

Turbinentriebwerk mit Flammrohr
© Fraunhofer-Zentrum HTL
Turbinentriebwerk mit Flammrohr
  • Entwicklung einer geeigneten Schlichte für SiC-Rovings
  • Evaluierung durch stetige Bewertung der Verarbeitungseigenschaften
  • Bindungsentwicklung (simulativ) und Umsetzung vielversprechender Gewebebindungen im Labormaßstab zur Überprüfung der Verarbeitungseigenschaften im Wickel- und Infiltrationsprozess
  • Umbau einer Webmaschine auf die Belange von SiC-Rovings und Herstellung von ersten SiC-Ein- und Mehrlagengeweben
  • Auslegung der Wickel- und Infiltrationsprozesse für mehrlagige SiC-Gewebe

Projektdaten

Projektlaufzeit 01.09.2020 - 31.08.2023
Förderung
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (ZIM)
Fördersumme 305.000 Euro

Projektpartner

 

 

Fraunhofer-Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK

BJS Ceramics GmbH

Gustav Gerster GmbH & Co. KG

Projektkoordination Fraunhofer-Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK
Projektleitung Daniela Albert