Faserverbundwerkstoffe
Diverse Strukturbauteile aus Faserverbundwerkstoffen, sowohl mit Verstärkungsfasern aus R-Glas, S-Glas, als auch mit Kohlenstofffaser oder Aramid können nach Absprache von uns gefertigt werden. Wir bieten sowohl die Konstruktion als auch die Berechnung von Strukturbauteilen aus Faserverbundwerkstoffen an. Wegen seiner exzellenten Eigenschaften als Matrixmaterial verwenden wir für alle Bauteile ausschließlich diverse Epoxidharze.
Beispiele für von uns bereits gefertigte Bauteile sind z.B. der Monocopter. Dieser besteht vollständig aus Kohlenstofffaserverstärktem Epoxidharz. Die Beschaufelung des Mitteldruckgebläses mit vorgespannten Rovings ist eine Entwicklung von Mewatec.
Ein weiteres Beispiel ist das hydraulisch schwenkbare Fahrwerksteil eines Bootsfahrwerkes, welches in Gemischtbauweise hergestellt wurde. Da Bauteile in Faserverbundbauweise eine großflächige Krafteinleitung erfordern, ist bei punktuellen Lasten immer ein einlaminiertes Metallteil erforderlich. So sind auch hier die Lasteinleitungspunkte für den Schwenkzylinder, den Lenkzylinder und den Lenkschemel aus Metall – in diesem Fall aus Aluminium. Großflächige Bauteile lassen sich in Faserverbundbauweise sehr viel einfacher und vor allen leichter als z.B. in Blech herstellen, da der Werkstoff erst bei der Verarbeitung selbst hergestellt wird.
Wir haben Brandgasbeschaufelungen aus glasfaserverstärktem Cyanatesterharz gefertigt, welche erfolgreich einen Test auf dem Heißgasprüfstand der MTU AeroEngines in München bestanden haben. Dieser Test umfasste einen Lauf bei 50% Überdrehzahl über einer Zeitspanne von 120 Minuten. Entwickelt wurde diese Faserverbundschaufeln in Hohlkammerbauweise zusammen mit dem Institut für Verbundwerkstoffe der Universität Kaisernlautern.
Eine weitere Gruppe von Werkstoffen stellen die Kohlefaserverstärkten Kohlenstoffe dar. Hierbei wird eine Matrix aus reinem Kohlenstoff mit ebensolchen Rovings verstärkt. Da reiner Kohlenstoff aber an Luft ab einer Temperatur von ca.400°C zu oxidieren beginnt, überzieht man solche Hochtemperaturbauteile mit einer Schicht aus Siliziumkabit (SiC). Einige Beispiele findet man in der Rubrik „Monocopter“.
Brandgaslüfter
Im Prototypenstadium befinden sich derzeit Schaufeln für Brandgaslüfter in Faserverbundbauweise. Die Entwicklungsarbeiten für diese Schaufeln wurden vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie im Rahmen des „Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM) gefördert. Besonderheit dieser Schaufeln, welche aus Glasfasern und einer Matrix aus einem Hochtemperaturharz bestehen, ist ihre Ausführung in Hohlkammerbauweise. Dadurch werden die Schaufeln extrem leicht und sind trotzdem hochfest. Die Prototypenschaufeln haben bereits erfolgreich Tests auf dem Heißgasschleuderprüfstand der MTU AeroEngines München bei 400°C über 120min. bestanden.
In Zusammenarbeit mit dem Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) der Universität Kaiserlautern wurde in diesem Zusammenhang eine Verarbeitungsmethode für das spezielle Hochtemperaturharz erarbeitetZur Zeit arbeiten wir zusammen mit dem IVW an einer Verarbeitungsmöglichkeit, um die Schaufeln kostengünstig in Serie produzieren zu können. Geplant sind Schaufelfamilien, die unterschiedliche Strömungsquerschnitte (Laufraddurchmesser) abdecken. Dabei werden die Schaufeln über Tellerfüße mit der Nabe verbunden und sind somit einzeln einstell- und auch später austauschbar.
In einem weiteren Projekt entwickeln wir zusammen mit dem Institut für Umformtechnik der Universität Stuttgart hohle Blechschaufeln für ähnliche Anwendungen. Diese Blechschaufeln haben von Außen betrachtet das gleiche Design und die gleiche Anbindung an die Nabe. Jedoch wird hier die Temperaturbeständigkeit mit ca. 600°C noch höher sein.