ERA-Net: Verbundprojekt: Entwicklung innovativer AlMgSc-Faser-Metall-Laminate für Luftfahrtanwendungen (AeroFML); Teilprojekt: AeroFML-FhG

Das vorliegende Projekt hat es sich zum Ziel gesetzt, durch die Entwicklung von Faser-Metall-Laminaten (fibre metal laminates, FML) auf der Basis neuer AlMgSc-Legierungen und eines bereits beim kommerziell zum Einsatz kommenden Werkstoffs GLARE verwendeten faserverstärkten Prepregs einen Beitrag zur Gewichtsreduzierung und zur signifikanten Verbesserung der Zuverlässigkeit von Flugzeugstrukturen zu leisten. Als Zielgrößen sind hierbei die Verbesserung der Ermüdungseigenschaften, des Widerstands gegenüber Ermüdungsrissausbreitung und der Korrosionsbeständigkeit zu betrachten. Die zur Herstellung der FMLs erforderliche Klebtechnologie muss hierbei die Anforderungen bezüglich eines kontrollierten Delaminationsverhaltens im Fall gekerbter Proben erfüllen. Der Einsatz der neuesten Generation von AlMgSc-Legierungen lässt eine signifikante Gewichtsreduzierung gegenüber den bisher zum Einsatz kommenden 2024er-Legierungen und damit auch eine Reduzierung der Betriebskapazitäten und -kosten sowie eine Reduzierung der Emissionswerte erwarten. Innerhalb der Arbeitspakete des IFAM werden ein umweltfreundliches Oberflächenvorbehandlungsverfahren ausgewählt und für die neu entwickelten AlMgSc-Legierungen angepasst, die Auswahl und Validierung des Klebprozesses verfolgt und schließlich das FML hergestellt. Für die Oberflächenvorbehandlung stehen ein Anodisierprozess und der Einsatz eines Sol-Gel-basierten Haftvermittlers im Fokus. Die Arbeitspakete des IWS sehen die Mikrostrukturcharakterisierung des konsolidierten FMLs und die Ermittlung der Schwingfestigkeit und des Risswachstumsverhaltens unter zyklischer Beanspruchung vor. Es sind die bereits genannten beiden signifikanten Phasen Rissinitiierung und Risswachstum der FML-Gesamtlebensdauer im hohen bis sehr hohen Lastspielzahlbereich zu charakterisieren.