Carbon in der Luftfahrt
In der Luftfahrtindustrie finden Carbonfaser, Glasfasern und Kombination verschiedener Fasertypen mit metallen zum Einsatz. Das Ziel ist es durch die Reduktion von Gewicht weniger Energie für das Fliegen aufwenden zu müssen und letztendlich somit CO2 einsparen zu können. Durch den Einsatz moderner Werkstoffe gelingt es Flugzeuge immer effizienter zu bauen um Ressourcen zu schonen.
Carbon im Flugzeugbau
In modernen Flugzeugen findet ein Materialmix aus Composites vereint mit Metallen und Hybriden Anwendung. Als sogenannte Composites bezeichnet man Bauteile bestehend aus Fasern, welche in eine Kunststoffmatrix eingebettet sind.
Um weniger CO2-Emissionen auszustoßen stellen Leichtbauwerkstoffe wie Carbonfasern eine Schlüsseltechnologie dar. Durch die Verwendung von Large-Tow-Carbonfasern mit einer Bündeldicke von 50.000 (50K) Einzelfilamenten erhöht man in der Produktion von Flugzeugteilen die Ablegeraten von Fasern je Zeiteinheit und verringert so die gesamte Produktionszeit. Eine Vielzahl an Prozessoptimierungen auf die Anforderungen und Herausforderungen der Luftfahrtindustrie, ermöglicht heute die Produktion von Komponenten aus faserverstärkten Kunststoffen zu wirtschaftlichen Preisen.
Vorteile von Carbon im Flugzeugbau
Durch die hohe Festigkeit von Carbonfasern, können mit der Verarbeitung von Kohlenstofffasern immer größere Bauteillängen hergestellt werden. Im Flugzeugbau ist der Einsatz von Composites sowohl bei Tragflächen, dem Leitwerk bis hin zu Komponenten und Tragstrukturen im Rumpf weit verbreitet.
Hauptsächlich die Ausrichtung der einzelnen Faserschichten ist entscheidend für die Festigkeit des letztendlichen Bauteils. Bei der Auslegung der Bauteile kann auch noch auf unterschiedliche Fasertypen mit entsprechend höheren Festigkeitswertenzurückgegriffen werden. Die Festigkeit in Längsrichtung der Faser sind dabei besonders hoch, wobei quer zu Faserrichtung weniger Kräfte aufgenommen werden können. Um dem Effekt entgegenzuwirken werden die meisten Bauteile mit einem multidirektionalem Faseraufbau versehen, bei dem abwechselnd verschiedene Winkel miteinander kombiniert werden.