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Reparatur von CFK Teilen - wer kennt sich aus?
Hallo zusammen,
in Anlehnung an die immer weiter gehende Verbreitung von CFK Werkstoffen im Fahrzeugbau muss ich in meinem Studium ein Referat über die Reparaturverfahren von CFK ausarbeiten.
Die Ausbeute in Bibliotheken ist ziemlich dünn, auch google scholar ist unwissend. Habt ihr vllt einen Tipp für mich wo geeignetes Info Material zu bekommen ist?
Ich bin für jede Hilfe dankbar!
Grüße
Beste Antwort im Thema
Teile ohne statische Relevanz (z.B. die äußere Karosse eines typischen 70er Jahre Buggies) kann man durch beilaminieren auch bei Faserbruch/-riß flicken.
Statisch hoch beanspruchte Teile aus CFH/GFK/KFK leben von der Bruchfreiheit der durchgehenden langen Fasern. Sind diese an einer Stelle durchtrennt, ist eine Reparatur unter Beibehaltung der statischen Belastbarkeit nur dann möglich, wenn in erheblicher Dicke zusätzlich Material aufgeracht wird. Ist das (wie bei Sichtteilen im Fahrzeugbau) aus ästhetischen Gründen nicht möglich, kannste das Teil nur fortschmeißen.
Funktionsteile schließlich (Federn aus Faserverbund, Dämpfer, Fahrwerkslenker, Flügel, Crashteile, ......) kannste gleich austauschen: Reparatur unmöglich...... (gilt für alle gerichteten Faser-Verstärkungen und Wickelteile wie z.B. Druckbehälter, Zugstangen, Hebel und sogar für den ganzen Rumpf des gewickelten Lear-Jets ..... da wirds dann so richtig teuer)
Wird noch sehr spannend mit den ganzen Leichtbaukarossen a la BMW Elektroschüssel. Bin gespannt in welcher Typklasse die letztlich landen werden 
Gruß SRAM
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13 Antworten
springerlink.com ist für sowas immer eine wichtige quelle. darüber kann man an meiner uni kostenlos bücher ohne ende bekommen. musst du prüfen, ob das auch für dich gilt.
informiere dich mal über PMCs (Polymer Matrix Composites). ich kann dir in dem zusammenhang nur das buch "Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden" von helmut schürmann empfehlen.
im prinzip musst du aber erstmal aufschlüsseln, dass es ja verschiedene matrixwerkstoffe und kohlenstofffasern gibt. cfk sagt ja nur aus, dass es sich um eine kohlenstofffaser handelt. auch die verstärkungsart (kurz- oder langfaser) ist für eine reparatur nicht unerheblich.
thermoplastische matrices lassen sich ja zum großteil leicht reparieren, wohingegen ein duroplastischer matrixwerkstoff schon eher zu problemen führen kann. außerdem gibt es auch verschiedene fasern (PECH, PAN), die unter umständen zu chemischen reaktionen bei zerstörung der matrix neigen... das ist ein großes gebiet. wäre gut, wenn du die sache etwas eingrenzt, sonst schreibst du da ein buch drüber. 
Hallo und Danke für die Antwort,
das Buch habe ich reserviert, bekomme es am 04.11. Weitergehend hat der Prof leider keine Einschränkung gegeben, ich soll in 20 Minuten einen Überblick über das Thema geben 
Die von Dir gegebenen Hinweise werde ich jetzt erstmal abarbeiten und mich über die Themen informieren, super das einem hier so geholfen wird!
20 min ist doch eine gute einschränkung. ich würde es so ähnlich aufbauen (nur als beispiel):
- was sind cfk-werkstoffe (kurzer überblick über PMCs und speziell die cfks)
- warum werden sie genutzt
- und dann zuletzt ein paar reparaturmethoden + vor- und nachteile
damit solltest du 20 min gut ausfüllen können.
edit: ich hab hier mal noch was gefunden, was sicher interessant ist: selbstheilung von pmc
wenn du es nicht öffnen kannst schreib mir ne nachricht. dann schick ich dir die pdf.
Frag doch bei den Segelfliegern nach. Überwiegend deutsche Firmen am Weltmarkt, die bauen seit über 10 Jahren mit CFK und dort gibts von Zeit zu Zeit auch was zu reparieren. Vielleicht haben die weiterführende Infos oder sogar bebilderte Beispiele Ihrer Reparaturkünste.
Hi,
die Caravaner im Wohnwagenforum aber auch Leute welche Polyesterboote haben können Dir weiter helfen, durch Reparaturen an ihren Fahrzeugen kennen die sich mit soetwas aus.
Teile ohne statische Relevanz (z.B. die äußere Karosse eines typischen 70er Jahre Buggies) kann man durch beilaminieren auch bei Faserbruch/-riß flicken.
Statisch hoch beanspruchte Teile aus CFH/GFK/KFK leben von der Bruchfreiheit der durchgehenden langen Fasern. Sind diese an einer Stelle durchtrennt, ist eine Reparatur unter Beibehaltung der statischen Belastbarkeit nur dann möglich, wenn in erheblicher Dicke zusätzlich Material aufgeracht wird. Ist das (wie bei Sichtteilen im Fahrzeugbau) aus ästhetischen Gründen nicht möglich, kannste das Teil nur fortschmeißen.
Funktionsteile schließlich (Federn aus Faserverbund, Dämpfer, Fahrwerkslenker, Flügel, Crashteile, ......) kannste gleich austauschen: Reparatur unmöglich...... (gilt für alle gerichteten Faser-Verstärkungen und Wickelteile wie z.B. Druckbehälter, Zugstangen, Hebel und sogar für den ganzen Rumpf des gewickelten Lear-Jets ..... da wirds dann so richtig teuer)
Wird noch sehr spannend mit den ganzen Leichtbaukarossen a la BMW Elektroschüssel. Bin gespannt in welcher Typklasse die letztlich landen werden
Gruß SRAM
Zitat:
Original geschrieben von SRAM
Statisch hoch beanspruchte Teile aus CFH/GFK/KFK leben von der Bruchfreiheit der durchgehenden langen Fasern. Sind diese an einer Stelle durchtrennt, ist eine Reparatur unter Beibehaltung der statischen Belastbarkeit nur dann möglich, wenn in erheblicher Dicke zusätzlich Material aufgeracht wird.
was ist ein cfh? diese abkürzung gibt es meines wissens nicht.
gilt außerdem nur für zugbeanspruchung. die reparatur der fasern ist sowieso so gut wie unmöglich, wenn kann nur die matrix repariert werden. dicke bringt bei zug garnichts. die matrix ist unter anderem zur weiterleitung von kräften zwischen den fasern da. wichtig ist also die versiegelung des risses um eine rissausbreitung und ein daraus folgendes herauslösen der fasern aus der matrix zu verhindern.
Hallo,
ich bin über die Suche auf diesen Thread aufmerksam geworden.
Da ich derzeit an einem Projekt mitarbeite in dem es auch um Reparaturmöglichkeiten von CFK Teilen geht, würde mich das Ergebnis des Referats brennend interessieren.
Oder wenn sonst noch jemand weitere Literatur zu dem Thema nennen kann. Gerade BMW hat ja sehr viel mit CFK vor, allerdings finde ich immer nur Nachrichten darüber wie toll doch alles ist, aber leider kaum brauchbare Details.
Kajakbauer
Schwimmbadbauer
Gartenteiche
Flugzeuge
Segelflieger
Nur so als Denkanstoss. Die Praktiker findest Du bei Kajakfahrern und den Segelfliegern. Da kannste vielleicht auch Fotos machen. Hab selber lange "gepappt" - macht Spass!
Natürlich ist es ein Unterschied, ob das zu reparierende Teil Kräfte abfangen muss (Flugzeug) oder ob es einfach nur vorhanden ist und sowieso überdimensioniert ist. Die Reparatur von tragenden Teilen am Auto dürfte ein Dauerbrenner werden. Die Raparatur eines Lochs im Kotflügel ist Standard.
Vielleicht bekommst Du Kontakt mit einem Werkstoffwissenschaftler (z.B. über einen Anruf bei einer Materialprüfstelle, einfach mal googeln). Da sitzen oft Wissenschaftler, die gerne ihr Wissen weitergeben.
Das sind gute Ansätze, danke!
Es geht tatsächlich um den Dauerbrenner - Reparatur an Fahrzeugen. Und da geht es ja letztendlich darum durch Automatisierung die Kosten in den Griff zu bekommen.
Automatisierung kannst du bei GFK/CFK Reparaturen knicken. Das ist von vorne bis hinten ganz solide Handarbeit.
Übrigens sind durchaus sehr tragende Strukturen reparabel, frag den nächsten Segelflug-Reparaturbetrieb. Ansprechpartner wären http://www.guentert-kohlmetz.de/, http://www.streifly.de/ bzw. http://www.frankundwaldenberger.de/ um ein paar zu nennen.
Fuer Kranmasten, Baggerrahmen, usw, wirds wohl noch ne Weile bei Stahl bleiben.
Da kann ich mich ja beruhigt wieder schlafen legen.
Es ist aber gut das sich Jemand in die CFK Problematik eingraebt. 