Hybridstrukturen
Fraunhofer-Gesellschaft
Hybridstrukturen
Das Beste verbinden
An Produkte und ihre Eigenschaften werden immer höhere und komplexere Anforderungen gestellt: Sie sollen eine Fülle von Funktionen beinhalten, wenig wiegen, einfach zu handhaben und nicht zuletzt möglichst preisgünstig zu kaufen und zu unterhalten sein. Mit klassischen Werkstoffen ist das vielfach nicht mehr im gewünschten Umfang zu leisten.
Ein genialer Lösungsansatz sind Materialverbünde. Wenn es gelingt, mit den verschiedenen Werkstoffen auch deren jeweils beste Eigenschaften zu vereinen, entsteht ein Produkt, das den Ingenieur ebenso wie den Kunden erfreut. Ein altbekannter Materialverbund macht es vor: Beim Autoreifen verbindet sich die Elastizität von Gummi mit der Stabilität von hochfestem Gewebe in der Karkasse. Im Ergebnis kommt man zu Eigenschaften, die man mit nur einem Material nie erreichen könnte. <<p>
Mehr Leistung mit weniger Verbrauch
Die Fraunhofer-Forscher entwickeln für verschiedenste Einsatzzwecke Materialverbünde. Besonders faszinierend sind solche mit eingebauten Funktionen. Integrierte piezokeramische Fasern etwa können als Sensoren oder Aktoren wirken: Sie liefern Informationen über den Belastungszustand des Bauteils, und über das Anlegen von elektrischer Spannung können seine Eigenschaften innerhalb von Millisekunden verändert werden. So wird es z. B. möglich, Schwingungen von Motoren oder Fahrzeugen effektiv zu dämpfen.
Lassen sich die Werkstoffe in der Produktion wie gewünscht verbinden, kommt ein weiterer Vorteil zum Tragen: verringerte Material-, Herstellungs- und Montagekosten. Die steigende globale Nachfrage nach Rohstoffen und der damit verbundene Kostendruck in der Produktion drängen zur Materialeinsparung und fördern damit auch den Einsatz der neuartigen Werkstoffe.
Das größte Marktpotenzial für die Materialverbünde sehen die Forscher im Fahrzeug- und Maschinenbau. Der Kunde freut sich in jedem Fall, denn er bekommt beim Kauf eines Produkts mit solchen hybriden Werkstoffen für weniger Geld mehr Funktionalität und Nutzwert.
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