LKR: Aluminium-Verbundwerkstoffe für Weltraum- und Bodeneinsatz

Ziel des von der FFG geförderten Projekts war die Weiterentwicklung der Gasdruck-Infiltrationstechnologie für faserverstärkte Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe (MMC). Diese High-Tech Werkstoffe sind insbesondere für Hochleistungsanwendungen – wie dem Einsatz im Weltraum – interessant. Die Technologie wird bereits seit einigen Jahren am LKR erforscht.

Gemeinsam mit den Projektpartnern RHP-Technology GmbH und Aerospace & Advanced Composites GmbH sollte nun die Komplexität des Lagenaufbaus und die Vielfalt der fertigbaren Geometrien erhöht werden. In den vorherigen Projekten war der Prozess bereits für Platten mit unidirektionalem Lagenaufbau erfolgreich etabliert worden. In Space Al-MMC wurden nun Proben mit Kreuzlaminaten sowie quasi-isotropem Lagenaufbau hergestellt. Zusätzlich wurden erste Profile wie L-Profile und Hohlprofile gefertigt.

Projektergebnisse

Es konnte nachgewiesen werden, dass Proben mit komplexeren Faserlagenaufbauten [0,90] und quasiisotroper Ausrichtung hergestellt werden können. Die mechanischen Eigenschaften der Proben zeigen vielversprechende Ergebnisse, und eine vollständige Infiltrierung der Fasern wurde erreicht. Die Proben wurden unter Bedingungen getestet, die denen im Weltraum ähneln, und es wurden keinerlei Leistungseinbußen festgestellt. Darüber hinaus wurde die erfolgreiche Herstellung von L-Profilen und Hohlprofilen demonstriert.

Projektleiter Stephan Ucsnik vom LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen führt aus: „Bauteile, die aus dem von uns entwickelten Material gefertigt werden, sollen den im Weltraum herrschenden Bedingungen standhalten. Das beinhaltet hohe thermische Fluktuation, geringe thermische Ausdehnung, keine Degradation unter Strahlenbelastung sowie geringe Masse. Erfreulicherweise konnten wir im Rahmen von Space-Al-MMC die Herstellung entsprechender Proben demonstrieren – ein voller Erfolg.“

Weitere Informationen zum Projekt auf der Webseite von AIT