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Papierartige Werkstoffe für Falt- und Honigwaben-Sandwichkerne

In diesem Forschungsvorhaben wurden adaptieret papierartige Werkstoffe für Falt-und Honigwabenkernen in Sandwichstrukturen für den Einsatz in Leichtbaustrukturen entwickelt. Dieses Material besitzt ein deutlich erweitertes Anwendungsfeld und kann in vielfältiger Weise für innovative Produkte im Bereich der leichtgewichtigen Sandwich-Strukturen eingesetzt werden. Die Verbesserung der gewichtsspezifischen Kerneigenschaften durch Einsatz des entwickelten Kernwerkstoffes konnte experimentell und numerisch nachgewiesen werden.

Zum Einsatz kamen neue Verfahren zur Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften dünner papierartiger Materialien unter Druck- und Schubbelastungen in der Ebene. Sie ermöglichten erstmals die Bestimmung aller relevanten Materialkennwerte. Durch die Bereitstellung dieser Daten ist jetzt erstmals eine strukturmechanische Auslegung von Produkten aus derartigen Materialien effektiv möglich. Damit ist eine wesentliche Voraussetzung für die Anwendung von Papieren als Konstruktionswerkstoff geschaffen worden.

Das entwickelte Materialmodell ermöglicht eine signifikante Verbesserung der Genauigkeit numerischer Simulationsmodelle zur Vorhersage des Verhaltens von Sandwich-Strukturen mit den innovativen Kernen aus papierartigen Materialien. Dadurch können teure experimentelle Nachweisuntersuchungen reduziert werden, so dass potenzielle Anwender neue innovative Strukturen und Produkte kostengünstiger und schnellerauslegen können. Davon profitieren vor allem Spezialpapierhersteller, Simulationssoftware-Entwickler und Spezialprüfmaschinenhersteller.

Das Forschungsvorhaben IGF 18256 BG der kooperierenden AiF-Forschungsvereinigungen PTS und EFB wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Dafür sei an dieser Stelle herzlich gedankt. Unser Dank gilt außerdem den beteiligten Firmen für die Probenbereitstellung und für die freundliche Unterstützung bei der Projektdurchführung.