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Verbindungselemente aus CFM-PEEK

Verbindungselemente aus CFM-PEEK mit neuen Gewindeformen zur optimalen Ausnutzung der Festigkeitswerte

Die technischen Herausforderungen in der Luft- und Raumfahrt haben eine enorme Innovationskraft in vielen Bereichen initiiert. Hier sind speziell die Composite-Werkstoffe erwähnt, welche in den letzten Jahrzehnten flächige Metallstrukturbauteile im gesamten Flugzeugbereich zu ersetzen vermochten. Jedoch im Bereich der Verbindungselemente werden immer noch dieselben - oder ähnliche - Bauteile eingesetzt, wie zu Beginn der Luft- und Raumfahrt.
Technologische Entwicklungen der letzten Jahre ermöglichen es, dass für gewisse Anwendungen metallische Fügeelemente durch Composite ersetzt werden. Für diese neuartigen Befestigungselemente gilt es im Rahmen dieses Projektes auf den Werkstoff angepasste, optimierte Gewindegeometrien für Schrauben- wie auch für Muttergewinde zu entwickeln. Es wird erwartet, dass sich bruchmechanisches Verhalten und mechanische Festigkeiten dieser Elemente stark verbessern lassen.
Eine Untersuchung soll zeigen, ob durch geänderte, neue Gewindeformen Verbesserungen in den Eigenschaften von CFM-PEEK-Fügeelementen (CFM = Composite Flow Moulding – Fertigungsverfahren/ PEEK = Polyetheretherketone - thermoplastischer Kunststoff) erzielt werden können. Besonders in der internationalen Luftfahrt wird aus Gründen der Gewichtsverminderung und damit der Optimierung des Energieeinsatzes und minimierter Umweltbelastung auf die Verwendung leichter Strukturen gesetzt, was auch für die Verbindungselemente neue Herausforderungen bedeutet.
 
Projektziele:
Das Hauptziel des Projektes ist es zu evaluieren, in welchem Rahmen sich eine Steigerung der bruchmechanischen Eigenschaften sowie der mechanischen Festigkeiten durch ein Re-Design des Gewindes erzielen lässt.
Um die Funktionsprinzipien eines Gewindes auf Composite-Werkstoffe übertragen zu können, werden Muster mit veränderten Geometrien erstellt. Ziel ist es, die Eigenschaften und somit die Einsatzbreite dieser Bauteile zu erhöhen. Die ermittelten Geometrien werden im Projektverlauf ausführlichen Überprüfungen unterzogen. Abgleitet aus den Gesamtergebnissen werden ggf. Vorschläge für neue Liefer- und Produktnormen entwickelt und eingereicht.
 
Laufzeit:
Anfang 2009 – Dezember 2010

Ansprechpartner

DIN Deutsches Institut für Normung e. V.
Kim Ihlow
Am DIN-Platz
Burggrafenstraße 6
10787 Berlin
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