In technischen Anwendungen nehmen Elastomerwerkstoffe mittlerweile einen festen Platz ein und werden beispielsweise für Lager, Schläuche, Reifen sowie für Dichtungen eingesetzt. Für Dichtungen von Flugzeugtüren werden geometrisch komplexe Profile aus mehreren verschiedenen faserverstärkten und thermisch stabilen Elastomeren unter Zuhilfenahme von anderen Polymerwerkstoffen verwendet. Sie haben die Aufgabe, den Innenraum des Flugzeugs gegenüber der Umgebung abzudichten. Die Dichtwirkung sollte möglichst unabhängig gegenüber äußeren Störeinflüssen sein. Je nach Flughöhe oder Außendruck und eingestelltem Innendruck im Rumpf des Flugzeugs treten Druckdifferenzen auf, die maximal bei etwa 0.6 bar liegen. Diese Unterschiede haben einen Einfluss auf die Geometrie des elastischen Flugzeugrumpfes und modifizieren somit die lokalen Beanspruchungszustände der Türdichtungen. Zudem deformieren die von außen und innen wirkenden Drücke die Dichtung. Auf der anderen Seite treten im Flugbetrieb dynamische Verformungen des Rumpfes bzw. globale Strukturschwingungen und Relativbewegungen der Tür auf, die ebenso die Beanspruchungszustände der Dichtungen beeinflussen. Wenn sich der äußere Beanspruchungszustand einer Dichtung ändert, ändern sich in der Regel auch die Kontaktspannungen zwischen Dichtung und Rumpfinterface, was die Dichtwirkung negativ beeinflussen und zu Leckage führen kann. Da die Dichtungsprofile während der Montage in die vorgegebenen Radien und Konturen der Türen bzw. die Ausschnitte im Rumpf eingelegt werden, können grundsätzlich Stellen entstehen, an denen das Dichtungsprofil lokal beult, was ebenso die Kontaktspannungen zwischen Dichtung und Rumpfinterface und damit die Dichtwirkung beeinflusst. Da Elastomere und Polymere zur Klasse der thermoviskoelastischen Werkstoffe gehören, können selbst im stationären ungestörten Flugzustand bei geschlossener Tür Änderungen der Kontaktspannungsverteilung durch Kriech- und Relaxationsvorgänge auftreten.
 
Projektbearbeiter: M.Sc. Bruno Franke Goularte
Drittmittelgeber: AIRBUS

Bearbeitungszeitraum: 2019-2022