Summary: Bei der Gestaltung des Kernschaumkunststoffs ist der Haup...
Bei der Gestaltung des Kernschaumkunststoffs ist der Hauptfaktor, der für die Platte berücksichtigt wird, die Festigkeit und Steifigkeit des Materials, und für das Kernmaterial ist der Hauptfaktor die erhebliche Gewichtsreduzierung. Als Kernmaterialien in Flugzeugstrukturen werden häufig Aluminiumwaben, Schaumstoffe oder NOMEX®-Waben verwendet. Aluminiumwaben oder NOMEX®-Waben haben den Vorteil eines hohen Druckmoduls und eines geringen Gewichts. Sie sind weit verbreitete Sandwichmaterialien in Flugzeugstrukturen, meist mit Kohlenstoff-/Glasfaser-Prepregs.
Zu den üblichen Strukturen gehören Flügelvorderkanten, Ruder, Fahrwerkstüren, Flügelkörper und Flügelspitzenverkleidungen. Obwohl die Wabensandwichstruktur gegenüber der Metallblechstruktur herausragende Leistungsvorteile aufweist, suchen Fluggesellschaften immer noch aktiv nach alternativen Materialien, da das Wabensandwichmaterial während des Einsatzes hohe Wartungs- und Reparaturkosten erfordert.
In manchen Fällen können Wasser und Feuchtigkeit leicht in die Wabe eindringen, wenn Risse und Poren in der Platte entstehen. Bei niedrigen Temperaturen dehnt sich das in die Wabenzellen eindringende Wasser nach dem Gefrieren aus, wodurch die Verbindung benachbarter Wabenzellen zerstört wird, was die Leistung der Sandwichstruktur verringert und repariert werden muss. Aufgrund der Wartungskosten der Waben-Sandwichstruktur besteht der ursprüngliche Leichtgewichtsvorteil gegenüber der Schaumsandwichstruktur nicht mehr.
Da der Hartschaumkern geschlossenzellig ist, können Wasser und Feuchtigkeit nicht in den Kern eindringen, was die Kosten für Wartung und Inspektion reduziert, sodass die Lebenskosten der Schaumkernstruktur wirtschaftlicher sind, obwohl das Gewicht des Schaums zur Erzielung der gleichen Scherung erforderlich ist Kapazität ist höher. Etwas schwerer als Wabe. Angesichts einer Reihe von Problemen bei der Verwendung von Verbundwaben-Sandwichstrukturen haben Forscher in der Luft- und Raumfahrtindustrie im In- und Ausland ihre Aufmerksamkeit auf Hochleistungs-Polymerschaumkernmaterialien, hauptsächlich PMI-Schaummaterialien, gerichtet.
Der Einsatz von Schaumstoffkernen in Sandwichbauteilen kann sowohl die Herstellungskosten senken als auch als Strukturmaterial dienen. Betrachtet man sie nur als Strukturmaterial, weist die Konstruktion der Schaumkern-Sandwichstruktur und der Wabenkern-Sandwichstruktur hauptsächlich Gewichtsnachteile auf.