{"id":557,"date":"2021-10-14T10:12:45","date_gmt":"2021-10-14T08:12:45","guid":{"rendered":"http:\/\/www.tgm.solutions\/?p=317"},"modified":"2021-10-14T10:12:45","modified_gmt":"2021-10-14T08:12:45","slug":"lightweight-garage-9","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.tgm.solutions\/en\/leichtbaugarage\/leichtbau-garage-9\/","title":{"rendered":"Lightweight garage #9 Ceramic fiber composites as heat shield @ SHEFEX DLR"},"content":{"rendered":"\n

Das Fahrzeug<\/h3>\n\n\n\n

Als Leichtbauer ist unser globales Ziel die Optimierung und Effizienz. Dabei geht es am Ende nicht allein um das eingesparte Kilogramm. Die Optimierung kann auch als positiver Sekund\u00e4reffekt auftreten, da innovative Materialien viele positive Materialeigenschaften kombinieren. Ein Beispiel hierf\u00fcr ist die Anwendung von oxidkeramischen Verbundwerkstoffen im SHEFEX (\u201esharp edge flight experiment\u201c) Projekt des DLR in welchem ein scharfkantiger Wiedereintrittsk\u00f6rper in nun schon drei Evolutionsphasen konzipiert und 2005 als SHEFEX I zum ersten Mal eingesetzt wurde.<\/p>\n\n\n\n

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\u00a9DLR German Aerospace Center, Shefex II auf Startrampe @ And\u00f8ya Space Center<\/a>, CC-BY 3.0<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Das Folgeprojekte SHEFEX II feierte seinen ersten Erfolg 2011 mit einer Wiedereintrittsgeschwindigkeit in die Atmosph\u00e4re von 11000 km\/h. Grunds\u00e4tzlich geht es bei dem Projekt um die Realisierung der scharfkantigen Kontur eines Wiedereintrittsk\u00f6rpers, welcher im Zuge der Einstellung des Space Shuttle Projekts ins Leben gerufen wurde. Vorteile der Kontur sind vor allem die Reduktion der Herstellungskosten, da die urspr\u00fcnglichen gebogenen Hitzeschilde aufw\u00e4ndige Fertigungsverfahren ben\u00f6tigen. Durch die neue Kontur entstehen punktuelle Last an den F\u00fcgekanten, an welchen Keramik-Faserverbunde ihre Anwendung finden.<\/p>\n\n\n\n

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Die Technologie<\/h3>\n\n\n\n

Durch die Kombination von hitzebest\u00e4ndiger Keramikmatrix mit hochfesten Keramikfasern, zur Erh\u00f6hung der Festigkeit und Duktilit\u00e4t der des Verbundes, werden exzellente Materialeigenschaften hinsichtlich Gewichts, elektromagnetischer Transparenz, Formstabilit\u00e4t und Hochtemperaturf\u00e4higkeit kreiert.<\/p>\n\n\n\n

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\u00a9Alexander Stirn, Detailansicht Keramik Verbund Eintrittsschild Shefex II<\/a>, CC BY-NC-ND 2.0<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Durch die Evolution der Keramik Verbund Platten in SHEFEX II k\u00f6nnen diese zus\u00e4tzlich durch Aktuatoren gesteuert werden, was zu einer weiteren Funktionalit\u00e4t der Kantengeometrie f\u00fchrt. Durch diese Integration k\u00f6nnen Steuerelemente an anderen Strukturbereichen des Wiedereintrittsk\u00f6rpers eingespart werden, was ein klassisches Prinzip des Funktionsleichtbaus ist. Mittels dieser Funktionsintegration, kann an anderen Stellen Gewicht eingespart werden.<\/p>\n\n\n\n

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Der Leichtbauaspekt<\/h3>\n\n\n\n

Da im SHEFEX Projekt die Gewichtsreduktion nicht an erster Stelle steht, f\u00fcr uns als TGM jedoch der wichtigste Aspekt ist, wird im direkten Vergleich Stahl zu Keramik klar, welches Potenzial in thermisch hochbelasteten Keramiken steckt. Mit der H\u00e4lfte der Dichte und etwa der dreifachen Hitzebest\u00e4ndigkeit l\u00e4sst sich durch Keramik-Faserverbunde ein Einsparpotenzial des Faktors 6 erreichen, was reine Keramiken f\u00fcr Leichtbauanwendungen sehr interessant macht.[1] Durch die Kombination mit Keramikfasern wird die Bruchz\u00e4higkeit stark erh\u00f6ht und somit dem Werkstoff ein breites technisches Anwendungsspektrum erm\u00f6glicht wird.<\/p>\n\n\n\n

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