Charakterisierung von Schichtverbunden aus Aluminiumlegierungen in Kombination mit polymeren Faserverbunden

In der vorliegenden Diplomarbeit wurden die Schichtverbunde ARALL, GLARE und CARE ausfuehrlich untersucht. Die Metall-Laminate setzen sich dabei aus den Aluminiumfolien und den entsprechenden Prepreglagen zusammen, wobei fuer ARALL Aramid-, fuer GLARE Glas- und fuer CARE Kohlenstoffaserprepreg verwendet wird. Durch das Verkleben dieser Prepreglagen mit den Aluminiumfolien erhaelt man einen Werkstoff, der nahezu ideale Eigenschaften fuer den Flugzeugbau aufweist. Zunaechst werden die Schichtverbunde ARALL und GLARE mit denen im Flugzeugbau herkoemmlichen Werkstoffen Aluminium und CFK verglichen. Der Schwerpunkt dieser Untersuchungen liegt auf den statischen und dynamischen Eigenschaften der Werkstoffe. Auf spezielle Gesichtspunkte wie zum Beispiel das Brennverhalten, das Impact-Verhalten oder die mechanische Bearbeitung der Materialien wird ebenfalls eingegangen. Fuer die Schichtverbund ARALL und GLARE werden anschliessend einige Einsatzmoeglichkeiten im Flugzeugbau aufgezeigt. Danach wird insbesondere der neue Schichtverbund CARE behandelt. Hierzu wird rechnerisch die thermomechanische Vertraeglichkeit dieser Werkstoffkombination analysiert. Zum Absenken der hohen Steifigkeitsspruenge zwischen der Aluminium-und der CFK-Schicht, koennen hier Zwischenschichten aus CFK- bzw. GFK-Matten eingelegt werden um damit einen sanften Steifigkeitsuebergang zu ermoeglichen. (orig./RHM)Unter the present thesis, the composite laminates ARALL, GLARE and CARE were subjected to a detailed investigation. Metal laminates are composed of aluminum foils and corresponding prepreg layers, using aramide prepregs in ARALL, glass prepregs in GLARE, and carbon fiber prepregs in CARE. Adhesive bonding of these prepreg layers with the aluminum foils produces a material which has almost ideal properties for aircraft construction. First, the composite laminates ARALL and GLARE are compared with aluminum and CFRP, which are common materials in aircraft construction. This investigation is focused on the static and dynamic characteristics of these materials. Special aspects such as fire behavior, impact behavior or mechanical processing of the materials are also addressed. Then some possible uses of the composite laminates ARALL and CARE in aircraft construction are indicated. After this, in particular the new composite laminate CARE is treated. For this purpose the thermomechanical compatibility of this material combination is analyzed. To reduce the high stiffness leaps between the aluminum and CRFP layers it is possible to insert intermediate layers of CFRP of GFRP mats in order to enable a smooth stiffness transition. (orig./RHM)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RN 4165(1993,33) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman