Das Faserinstitut Bremen arbeitet mit Prüflösungen von ZwickRoell. Ziel ist es herauszufinden, wie sich Luft- und Raumfahrt-Materialien in Kontakt mit Wasserstoff verhalten. Wasserstoff ist ein wichtiger Baustein um in Zukunft eine emissionsfreien Luft- und Raumfahrt zu ermöglichen. Deshalb ist die Wahl der richtigen Materialien wichtig.
Inhaltsverzeichnis
1. Wasserstoff und Luft- und Raumfahrtmaterialien
2. Charakterisierung der Materialien
3. Präzision und Effizienz
4. Prüflösungen von ZwickRoell
Die Prüfsysteme ermöglichen dabei eine breite Palette an Versuchen an Faserverbundstoffen. Dabei wird auch untersucht, wie sich Materialien in Verbindung mit Wasserstoff in Tiefsttemperaturbereichen bis 20 K verhalten.
Wasserstoff und Luft- und Raumfahrtmaterialien
Das Faserinstitut Bremen nutzt Prüflösungen von ZwickRoell, um zu erforschen, wie sich Luft- und Raumfahrtmaterialien in Kontakt mit Wasserstoff bei Tiefsttemperaturen bis 20 K (-253 °C) verhalten. In diesem kryogenen Umfeld wird Wasserstoff flüssig und ist einfacher zu handhaben, stellt aber hohe Ansprüche an die eingesetzten Materialien. Darüber hinaus müssen die Werkstoffe den hohen Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen der Luft- und Raumfahrtbranche entsprechen, leicht und widerstandsfähig sein sowie extremen Temperaturschwankungen standhalten können.
Charakterisierung der Materialien
Die Charakterisierung der Materialien erfolgt durch statische Zug-, Druck- oder Scherbelastungsprüfungen bei Tiefsttemperaturen bis 20 K. Auf diese Weise lässt sich ihr ermüdungs- und bruchmechanisches Verhalten unter extremen Bedingungen bestimmen. ZwickRoell bietet dafür standardisierte, vielseitig einsetzbare Materialprüfmaschinen, die eine präzise Charakterisierung bei Tiefsttemperaturen ermöglichen und eine hohe Reproduzierbarkeit der Ergebnisse sicherstellen.
Präzision und Effizienz
ZwickRoell‘s Kryostatlösungen erlauben Prüfungen in einem Temperaturbereich von Raumtemperatur bis hinunter zu 20 K. Die Anlagen sind mit einem speziellen Lastjoch ausgestattet, das den Probenhalter mit der eingespannten Probe in den Tiefsttemperaturbereich taucht und so eine größtmögliche Temperaturkonstanz gewährleistet. Optional können die Kryostate mit einem Sichtfenster ausgerüstet werden, um Dehnungen und Verformungen der Proben berührungslos mittels optischer Messtechnik des videoXtens zu überwachen. Die Prüfsoftware testXpert trägt zur effizienten Steuerung, Datenerfassung und -auswertung bei.
Prüflösungen von ZwickRoell
Die von ZwickRoell gelieferten Prüfsysteme sind speziell an die anspruchsvollen Bedürfnisse des Faserinstituts Bremen angepasst. Spezielle Werkzeuge wurden entwickelt, um Proben aufzunehmen, die Kräfte und Wegmessungen präzise durchführen und den Laststrang ausrichten. Die Prüfsysteme ermöglichen eine breite Palette von Versuchen an Faserverbundwerkstoffen, darunter Zug-, Druck- und Biegeversuche sowie die Bestimmung der Interlaminaren Scherfestigkeit (ILSS) und der kritischen interlaminaren Energiefreisetzungsraten G1c (unter Mode I Belastung) und G2c (unter Mode II Belastung).
Dr. Ernö Nemeth, Laborleiter am Faserinstitut Bremen, betont, dass ZwickRoell durch sein Produktportfolio die Anforderungen des Faserinstituts Bremen optimal erfüllt habe, sodass die Forschung und Zusammenarbeit mit Industriepartnern im Bereich Luft- und Raumfahrt die Möglichkeit böten, Materialcharakterisierungen bei extremen kryogenen Temperaturen durchzuführen. Nemeth: „Die gelieferten Prüfsysteme zeugen von herausragender Fachkenntnis und wurden präzise an unsere spezifischen Anforderungen angepasst.“
Die Zusammenarbeit zwischen dem Faserinstitut Bremen und ZwickRoell ermöglicht wichtige Erkenntnisse im Bereich der Materialwissenschaften zu erlangen, die entscheidend für die Entwicklung sicherer und effizienter Luft- und Raumfahrttechnologien der Zukunft sind. (vk)
