Verbindungselemente

Die wesentlichen Herausforderungen für einen leistbaren Leichtbau mit Kohlefaser verstärkten Kunststoffen liegen in der Reduktion der Materialkosten, im Design und der Simulation, im Recycling, in der Schadenserkennung und nicht zuletzt in der Verbindungstechnologie zu anderen Werkstoffen.

Die gerichteten Eigenschaften von Composites („Anisotropie“) und die komplexen Wechselwirkungen zwischen Fasern und Matrix unterscheiden sich wesentlich von den Mechanismen metallischer Strukturen. Verfügbare und etablierte Verbindungstechnologien sind derzeit das Kleben (Stoffschluss), sowie die zusätzliche Absicherung über Bolzen und Nieten (Kraftschluss).

Allerdings ist die Klebung nur unzureichend quantifizierbar und schwankt in ihrer Verbindungsfestigkeit abhängig von den Umgebungsbedingungen. Außerdem ist sie es sehr kostspielig, sie qualitätstechnisch abzusichern. Beim Bolzen und Nieten wiederum führt kein Weg an der lokalen Durchtrennung der lasttragenden Fasern vorbei.       

Wir bei TEUFELBERGER haben mit der T-Igel® Technologie eine neuartige Verbindungstechnologie bis hin zur Marktreife entwickelt. Diese ist sowohl technologisch als auch wirtschaftlich den oben genannten Technologien überlegen:

  • Gleichzeitiger Stoffschluss (über das RTM Harz) und Formschluss (Zwischen Pins und Fasern) ermöglichen Verbindungsfestigkeiten bis 60N/mm2 und hohe Sicherheitsfaktoren.
  • Statisch quantifizierbare Verbindung durch bekannte Skalierung der Scherfestigkeiten der Einzelpins. Nahezu unabhängig von den Umgebungsbedingungen. Dadurch ist eine kürzere Verbindungslänge gemeinsam mit einer leichteren Konstruktion möglich.
  • Das vollautomatisierte Verfahren zum Aufbringen der Pins funktioniert mit Edelstählen und Aluminium. Es erlaubt eine flexible Geometrie der Pins (Dicke, Länge, Form). Dadurch kann die Verbindung exakt auf die Lastspezifikation abgestimmt werden und ist aufgrund der einfachen Integration in den Faserverbund wesentlich günstiger im Vergleich zur strukturellen Klebung.
  • Vorhersagbares und plastischeres Versagensverhalten.

Der T-Igel® wurde von TEUFELBERGER insbesondere für geschlossene Endstückquerschnitte (Kreis, Vieleck) entwickelt und ist für die Integration im Flecht- und Wickelverfahren international patentiert. Einsatzbereiche für diese herausragende Verbindung finden sich in allen Leichtbauindustrien. Je nach Anwendungsgebiet wird der T-Igel® mit Innen- oder Außengewinde, als Lasche, Auge, Blech, Gabel-Finger (u.v.m) ausgeführt.

Eine weitere Entwicklung von TEUFELBERGER sind Fachwerkknoten in Composite-Ausführung. Hier werden zur Verbindung der einzelnen CFK-Profile spezielle, geklebte Knotenbleche oder geklemmte Manschetten verwendet. Natürlich wird bei TEUFELBERGER für spezifische Anwendungen auch geklebt und genietet – je nach den Anforderungen unserer Kunden!

  1. T-Igel®

    T-Igel®

    T-Igel® Metall-Composite Verbindung zur sicheren Lastübertragung
  2. CFK Knoten

    CFK Knoten

    CFK Knotenverbindungen für ultra-leichte Fachwerke
  3. Klebeverbindungen

    Klebeverbindungen

    Strukturelle Klebeverbindungen für Kohlefaser verstärkte Kunststoffbauteile
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