Faserverbundwerkstoffe in Sandwich Konstruktionen

Ob als Seitenwand im Wohnmobil, als Busdach oder Komplettkonstruktion von Mobilen Kliniken: Sandwichpaneel Konstruktionen erobern den Markt. Fällt die Entscheidung der Deckschicht dieser Paneelen auf glasfaserverstärkten Kunststoff, ergeben sich Vorteile wie Gewichtsersparnis, Langlebigkeit, Stoßfestigkeit und einfache Reinigbarkeit.
Durch die Zusammensetzung aus Verstärkungsmaterialien wie Glasfasern und einer Kunststoffmatrix finden glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) seit jeher in den unterschiedlichsten Bereichen Anwendung. Neben der Caravan-, Nutzfahrzeug- und Busindustrie finden die Faserverbundwerkstoffe auch im Bau und der Medizin- und Lebensmitteltechnik großen Anklang. Gleiches gilt für die Sportindustrie und für verschiedene Arten von Containern. Seine hohe Widerstandsfähigkeit, einfache Reinigbarkeit und guten Wärmedämmwerte machen GFK zum innovativen Werkstoff in vielen Branchen. Doch damit nicht genug: Faserverbundwerkstoffe überzeugen durch Langlebigkeit, geringes Gewicht sowie Witterungs- und Hagelbeständigkeit. Außerdem sind sie elektrisch isolierend, einfach weiterzuverarbeiten und hitze- sowie feuchtebeständig. Dabei punkten GFK Materialien in den unterschiedlichen Einsatzbereichen auch noch mit der Optik - denn diese ist individuell wählbar. Durch all diese Vorteile und die Möglichkeiten der Weiterverarbeitung ersetzt GFK schon jetzt viele traditionelle Werkstoffe wie beispielsweise Holz, Stahl oder Aluminium in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen.

Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) sind robust, leicht und vielfältig. Werden mit GFK-Platten Sandwichpaneele hergestellt, erhöht sich die Tragfähigkeit deutlich. Der typische Aufbau eines Sandwichpaneels ist die Abfolge GFK-Deckschicht / Kernmaterial / GFK-Deckschicht. Die beiden äußeren, festen Deckschichten werden durch das Kernmaterial auf Abstand gehalten und sind untrennbar miteinander verbunden. Typische Kernmaterialien von GFK-Sandwichelementen sind EPS, XPS, PET, PU, PVC Schaumkerne oder PP Wabenmaterialen. Für die Deckschichten können dabei grundsätzlich entweder Bleche, (Sperr-)holz oder Faserverbundwerkstoffe genutzt werden.
Der Verbund der drei Schichten bietet sowohl eine hohe Tragfähigkeit als auch eine große Steifigkeit. Außerdem überzeugen Sandwichplatten durch eine sehr gute Wärmedämmung in beispielsweise Gebäudehüllen und halten hohe Zug- und Druckkräfte aus.

Eine sehr hohe Tragfähigkeit, eine ausgezeichnete Robustheit und eine optimale Wärmedämmung zeichnen Sandwichpaneele aus. Aufgrund dieser und vieler weiteren ausgezeichneten Eigenschaften finden Sandwich Konstruktionen in einer Vielzahl von Bereichen Anwendung. Wegen ihrer einfachen und schnellen Montage werden Sandwichpaneele vor allem in Dach- und Wandbereichen verschiedener Gebäude verbaut. So werden Industrie-, Büro- und Verwaltungsgebäude aber auch Kühllager mit den Sandwichpaneelen ausgestattet. Auch im Fahrzeugbau werden häufig Sandwich Konstruktionen eingesetzt. Hier werden sie vor allem zu Außenwänden mit Wärmedämmung für Wohnmobile oder Kühlkofferaufbauten für Nutzfahrzeuge. Doch auch auf hoher See zeigen GFK Sandwich Konstruktionen ihre Performance: Im Schiffsbau werden diese vor allem bei Sportbooten verbaut, während sie im Großschiffsbau vor allem bei Tankern für hohe Sicherheit sorgen. Außerdem werden Sandwichpaneele immer häufiger in Flugzeugen verbaut und sind in den Wänden der Bordküchen oder Toiletten zu finden.

Der LAMILUX Composites Sandwichpaneel Konfigurator ermöglicht es Ihnen verschiedene Sandwichsimulationen durchführen und anschließend analysieren zu lassen. Hierzu müssen folgende Schritte befolgt werden. Zuerst sollte das gewünschte GFK-Material bestimmt werden. Dazu stehen fünf LAMILUX Composites zur Verfügung: Super Plus 1.5mm, Super Plus 2.0mm, High Strength Xtreme 1.4mm, Gewebe Xtreme 1.4mm, Gewebe 1.5mm. Die fünf Faserverbundwerkstoffe zeichnen sich vor allem durch ihre Vielseitigkeit aus und werden in allen typischen Anwendungen eingesetzt.

Als nächstes muss das Kernmaterial und die Kerndicke bestimmt werden. Der letzte Punkt ist die Auswahl der Versuchsdurchführung in Anlehnung an die DIN EN ISO 178 oder DIN EN ISO 14125. Hier stehen Ihnen drei verschiedene Versuche zur Auswahl. Beim 3-Punkt Biegeversuch wird die Prüfprobe, also die GFK Sandwich Konstruktion, auf zwei Auflagen positioniert und in der Mitte mit einem Prüfstempel belastet. Beim 4-Punkt Biegeversuch hingegen wird die Prüfprobe, ebenfalls mit der GFK Sandwich Konstruktion, auf zwei Auflagen positioniert und in der Mitte mit einem Prüfstempel mit zwei Druckpunkten belastet. Der letzte Versuch ist der Druckstempelversuch. Bei diesem Versuch wird die GFK Sandwich Konstruktion auf vier Seiten aufliegend zur Feststellung der nötigen Krafteinwirkung bis zur Zerstörung untersucht.

Unser Konfigurator hilft bei der Entscheidung für das richtige GFK Material und erleichtert Ihnen die Auswahl der optimalen Lösung für Ihre individuelle Anwendung deutlich, sodass Sie diese sicher und problemlos umsetzen können.

So erstellen Sie Ihre Versuchskonfiguration: 

Schritt 1: Wählen Sie hierzu die passenden GFK-Materialien für die obere und untere Deckschicht aus.  
Schritt 2: Wählen Sie das Kernmaterial. 
Schritt 3: Wählen Sie die Kerndicke.
Schritt 4: Wählen Sie die Art des Versuchs.
Schritt 5: Weiteren Test hinzufügen oder Konfiguration beenden.

Für Vergleichszwecke können bis zu drei Aufbauten zu einer Anfrage zusammengefügt werden. Da alle Anfragen durch unsere GFK Experten individuell aufgebaut, durchgeführt und ausgewertet werden, senden wir Ihnen die Ergebnisse der Simulationen in den nächsten Tagen zu.