Das TAIS-Team entwickelt und fertigt für Sie Individuallösungen für den Hochleistungssegelsport!
Warum machen Faser-Kunststoff-Verbunde Ihr Segelboot leichter, schneller oder segelbarer?
Um den Stand der Technik im Hochleistungsbootsbau neu zu definieren arbeitet die Technical Aspects in Sailing GmbH mit führenden deutschen Forschungseinrichtungen Hand in Hand. Neu entwickelte Verarbeitungs- und Berechnungstechnologien aus Luft- und Raumfahrt können je nach Anforderung in den Produktentwicklungszyklus mit eingebracht werden. Für Spezialanwendungen werden sogar neuartige Module für die Finite-Elemente-Software implementiert.
Ziel ist die Entwicklung und Herstellung von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbunden, die im Sinne der zu erfüllende Aufgabe des Bauteils optimal sind oder ein überlegenes Preis-/Leistungsverhältnis bieten. Für Hochleistungskomponenten mit dem Fokus der Steifigkeitsoptimierung oder der Massereduktion werden vorwiegend Kohlenstofffasern auf Grund ihrer überlegenen spezifischen Eigenschaften eingesetzt. Sollten definierte Verformungseigenschaften gefordert werden, z.B. für adaptive Flügelgeometrien, so sind hybride Bauteile mit kraftflussgerechter Faserauslegung Kern der Betrachung.
Spezifische Zugeigenschaften ausgewählter Werkstoffe
Zur Herstellung von Faser-Kunststoff-Verbunden stehen eine Reihe von Verarbeitungstechnologien zur Verfügung. Einige Technologien haben geometrische Restriktionen oder halten einer ökonomischen Betrachtung nicht stand. Deshalb muss bei der Entwicklung frühzeitig die gesamte Wertschöpfungskette betrachtet werden. Die Komplexität der Prozesskette zur Herstellung von FKV setzt ein interagierendes Systemverständnis „Verzahnung“ verschiedener Module voraus:
- Festigkeits- und Steifigkeitsoptimierung (Struktur des Bauteils)
- Topologieoptimierung (Form des Bauteils)
- Kosten (Zykluszeit und Materialkosten)
- Verarbeitung (Automatisierung)
Verzahnung der Module bei der Entwicklung von Faser-Kunststoff-Verbunden
Sobald am „Rad“ Verarbeitung gedreht wird hat dies Konsequenzen für die Strukturberechung. Gleiches gilt für die Form eines Bauteils. Variiert die Bauteilgeometrie muss eine Rückkopplung zur Verarbeitung, Kostenkalkulation bzw. Strukturoptimierung erfolgen. Ein erfolgreicher Synchronisationsprozess der Module ist eine notwendige Basis für erfolgreiche Produkte aus FKV.
Hoch optimierte FKV sind sehr spezialisierte Produkte, die auf Grund des anisotropen Werkstoffverhaltens auf spezielle Lastfälle hin berechnet werden und immer in einem Systemzusammenhang gestellt werden müssen. Fehlt ein Modul im Gesamtsystem kann „das Ganze“ keine optimierte Lösung im Sinne der Zielsetzung darstellen. In der Entwicklung werden die FKV-spezifischen FE- und CAE-Lösungen verwendet.