Hintergrund

Geometrisch gestaltete Sandwichkerne in Kombination mit Hochleistungswerkstoffen wie Faserverbundwerkstoffe bieten neue Erkenntnisse für die Entwicklung von neuen Materialien der Interessensgebiete der Luft- und Raumfahrt, Optikbranche und andere ähnliche Unternehmen [1], aufgrund ihrer großen Vielseitigkeit, hohe Belastbarkeit und Stabilität.

Im Rahmen des Projekts namens "Development of ultra-light weight CFRP sandwich cores" [2] arbeiten das Institut für Leichtbau (LRT6) und das Institut für Produktentwicklung (LRT3) an der UniBw zusammen. Ziel dieses Projekts ist es daher, neuartige Sandwichkerne auf der Basis von CFK-Stäbe zu entwickeln und gleichzeitig neue Fertigungspfade zu implementieren, die durch 3D-Drucktechniken unterstützt werden [3].

Zur Fortsetzung einen Teil dieser Arbeit werden originelle Ansätze und neue Methoden für den Aufbau von CFK-Materialen.

Aufgabenstellung

Kommende Bachelorarbeit befasst sich mit der Herstellung und Analyse von Ultraleichtkernen. Dichten unter 50 kgm-3 sind zu erzielen. Dabei bieten CFK-Stäbe mit verschieden Durchmessern eine simple, aber effektive Wahl für den Aufbau dieser Strukturen sowie CFK-Laminaten als Deckshäute, wobei eine 3D-gedruckte Form als Träger verwendet wird. Die Form muss erst mit einer CAD-Software entworfen werden.

Zur Überprüfung dieser Strukturen werden einachsige quasistatische Druck- und Schubtesten durchführen.

Bei der Untersuchung der CFK-Sandwichplatten wird sich ein unterschiedliches Spannungsverhalten in Bezug auf den Einfluss des Durchmessers ergeben. Durch makromechanischen Analysen konnten die Versagensarten der Proben im Voraus untersucht werden.

Arbeitsumfang
  • Einarbeitung in die Theorie sowie eine Literaturrecherche,
  • Wahl der Größe, Konfiguration und Fertigungsstrategien der Probe,
  • CAD-Dateiparametrierung und negative CAD-Grün-Entwicklung der Sandwichkerne,
  • Herstellung der Sandwichkerne,
  • Untersuchung des mechanischen Verhaltens,
  • Versuchsdurchführung und Versuchsauswertung,
  • Dokumentation und übersichtliche Darstellung der Ergebnisse.
Literatur

[1] Allen, H.G., Analysis and design of structural sandwich panels. 1969, Oxford; New York: Pergamon Press.

[2] Vitale, J.P., et al., Manufacturing and compressive response of ultra-lightweight CFRP cores. Composite Structures, 2018.194: p. 188-198.

[3] Montero, J., Paetzold, K., Bleckmann, M. and Holtmannspoetter, J. (2018), “Re-design and re-manufacturing of discontinued spare parts implementing additive manufacturing in the military field”, 15th International Design Conference.

Kontakt

Bei Interesse wenden Sie sich bitte an:

Pablo Vitale
Tel.: 089-6004-3250
Büro: Geb. 37, Raum 1105
eMail: pablo.vitale@unibw.de