Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Entwicklung eines wirtschaftlichen Fertigungsverfahrens fĂŒr Faser-Metall-Laminate (FML) aus vernĂ€hten Halbzeugen im Vakuuminfusionsverfahren sowie der Untersuchung der Laminateigenschaften. Dadurch sollte eine Möglichkeit geschaffen werden, diese Leichtbauwerkstoffe in breiteren Anwendungsfeldern auĂerhalb des Flugzeugbaus einzusetzen.
Mithilfe von industriellen Stickmaschinen wurde daher zunĂ€chst die Möglichkeit untersucht, Metallfolien und Glasfasergelege zu einem einfach zu handhabenden Halbzeug zu vernĂ€hen. Die Verarbeitbarkeit im textilen Prozess ist dabei abhĂ€ngig von der gewĂ€hlten Metalllegierung. Folien aus unlegiertem Stahl (DC04) mit einer Dicke von 0,1 mm konnten direkt mit der NĂ€hnadel durchstochen und mit dem textilen Halbzeug vernĂ€ht werden. Folien aus der auch in kommerziell erhĂ€ltlichen FML eingesetzten Aluminiumlegierung (EN AW-2024) mit einer Dicke von 0,4 mm konnten hingegen nicht auf diesem Wege verarbeitet werden und wurden daher vor der Verarbeitung perforiert und anschlieĂend auf der Stickmaschine positioniert.
Nach dem VernÀhen wurden die hergestellten Hybrid-Halbzeuge im Vakuuminfusionsverfahren mit der Epoxidharzmatrix durchtrÀnkt und ausgehÀrtet. Die im Rahmen des textilen Prozesses in die Metallfolien eingebrachten Perforationen ermöglichen dabei die DurchtrÀnkung des Laminats.
Durch das VernĂ€hen wird die Anbindung der einzelnen Lagen aneinander verstĂ€rkt und die Out-of-Plane-Eigenschaften der hergestellten Laminate gröĂtenteils erhöht. Die In-Plane-Eigenschaften werden aufgrund der in das Metall eingebrachten SchĂ€digungen und der erzeugten Faserverschiebungen mit steigender Stichdichte und Perforati-onsgröĂe jedoch verringert.
Der Nachweis zur Herstellung von FML im beschriebenen Verfahren wurde erbracht. Der Einfluss der NĂ€hparameter im textilen Halbzeug-Herstellungsprozess auf den Infusionsprozess sowie der resultierenden Laminateigenschaften wurde untersucht.