Aktuelles Förderprojekt

Rohrstrukturen aus Verbundwerkstoffen mit keramischer Matrix (Ceramic Matrix Composites = CMCs) werden in der Luft- und Raumfahrt insbesondere aufgrund ihrer hohen Verwindungssteife und Temperaturbeständigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht eingesetzt. Die Faservorkörper der Strukturen werden aktuell meist über Wickel- oder Flechtverfahren erstellt. Hierbei entstehen jedoch Nachteile in Hinsicht auf die mechanischen Eigenschaften in Form von Delaminationen, geringen Torsionssteifigkeiten oder Zugfestigkeiten. Zudem limitieren hohe Kosten den Einsatz von CMCs.

Durch Rundvernadelung textiler Halbzeuge sollen Rohrstrukturen mit erhöhtem Faseranteil in Z-Richtung hergestellt werden. Dadurch sollen verbesserte Eigenschaften in Form einer erhöhten interlaminaren Scherfestigkeit erzielt werden. Verkürzte Fertigungszeiten im Vergleich zu Wickel- oder Flechttechniken ermöglichen außerdem eine Verringerung der Herstellungskosten. Die Infiltrations-, Carbonisierungs- und Silizierprozesse führt der Projektpartner ECM durch. Das Institut für Materialwissenschaften (IFM) in Münchberg übernimmt die Entwicklung der Vernadelungstechnologie und des Aufbaus der Strukturen, während die Tenowo GmbH für den Vliesherstellungsprozess zur Realisierung eines funktionalisierten Mischfaservlieses zuständig ist. Am Fraunhofer-Zentrum HTL wird die Vliesstruktur für ein optimales Infiltrationsverhalten definiert.

• Sehr geringe thermische Ausdehnung durch gezielte Faseranordnung in der Preform
  
• Anforderungsgerechte Anbindung an bestehende CMC-Bauteile durch angepasste Geometrien und Materialperformance
  
• Endkonturnahe Fertigung der Preform durch Einsatz der Rundvernadelung
  
• Optimierte Bauteileigenschaften durch Entwicklung der Herstellungsprozesse