Sandwichstrukturen sind in der Regel Verbundwerkstoffe aus drei Materialschichten. Die oberen und unteren Schichten des Sandwich-Verbundwerkstoffs bestehen aus hochfesten und hochmoduligen Materialien, die mittlere Schicht aus einem dickeren, leichten Material. Die FRP-Sandwichstruktur ist eigentlich eine Kombination aus Verbundwerkstoffen und anderen Leichtbaumaterialien. Sie dient der effektiveren Materialausnutzung und der Gewichtsreduzierung der Struktur. Am Beispiel von Balken-Platten-Bauteilen müssen im Einsatz die Anforderungen an Festigkeit und Steifigkeit erfüllt werden. Glasfaserverstärkter Kunststoff zeichnet sich durch hohe Festigkeit und niedrigen Elastizitätsmodul aus. Daher kommt es bei der Herstellung von Balken und Platten aus glasfaserverstärktem Kunststoff zur Erfüllung der Festigkeitsanforderungen oft zu einer sehr großen Durchbiegung. Basiert die Konstruktion auf der zulässigen Durchbiegung, wird die Festigkeit deutlich überschritten, was zu Ausschuss führt. Nur durch die Entwicklung einer Sandwichstruktur lässt sich dieser Widerspruch sinnvoll lösen. Dies ist auch der Hauptgrund für die Entwicklung einer Sandwichstruktur.
Aufgrund ihrer hohen Festigkeit, ihres geringen Gewichts, ihrer hohen Steifigkeit, Korrosionsbeständigkeit, elektrischen Isolierung und Mikrowellendurchlässigkeit wird die GFK-Sandwichstruktur häufig in Flugzeugen, Raketen, Raumfahrzeugen und Modellen sowie in Dachpaneelen in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt. Sie reduziert das Gewicht von Gebäuden und verbessert die Funktionalität. Transparente glasfaserverstärkte Kunststoff-Sandwichplatten werden häufig für die Beleuchtung von Dächern von Industrieanlagen, großen öffentlichen Gebäuden und Gewächshäusern in kalten Regionen eingesetzt. Im Schiffbau und Transportwesen werden GFK-Sandwichstrukturen häufig für viele Komponenten in GFK-U-Booten, Minensuchbooten und Yachten verwendet. Die in China entwickelten und hergestellten GFK-Fußgängerbrücken, Autobahnbrücken, Autos und Züge verwenden alle GFK-Sandwichstrukturen, die die vielfältigen Anforderungen an geringes Gewicht, hohe Festigkeit, hohe Steifigkeit, Wärmedämmung und Wärmeschutz erfüllen. Für Blitzschutzabdeckungen, die Mikrowellendurchlässigkeit erfordern, hat sich die GFK-Sandwichstruktur zu einem Spezialwerkstoff entwickelt, mit dem andere Materialien nicht mithalten können.
Beitragszeit: 02.03.2022
