Mediendichtheit

Das Ziel des Projekts war die Entwicklung verallgemeinerter Gestaltungsregeln für metallische Durchführungen in faserverstärkten Kunststoffen, sodass auch unter der Wirkung von Umwelt- und Betriebslasten eine dauerhaft dichtende Verbindung erhalten werden kann.

Mediendichte Durchführungen zur elektrischen Kontaktierung, aber auch zur Zu- und Abfuhr von Betriebsstoffen sind wesentlich für den funktionssicheren Einsatz verschiedenster Gehäuse und Behälter des Transportwesens. Die Mediendichtigkeit muss dabei sowohl gegen das Eindringen aber auch Entweichen von Flüssigkeiten unter einem breiten Spektrum von Lastbedingungen gegeben sein. Der zunehmende Fokus auf Ressourceneffizienz bei gleichzeitig kostenoptimierter Konstruktion macht eine vollintegrierte Fertigung hybrider Komponenten aus metallischem Einleger in endlos- oder kurz-glasfaserverstärkten Flächenbauteilen attraktiv. Durch die hybride Konstruktion sind keine zusätzlichen Komponenten oder Fertigungsschritte notwendig. Herausforderungen bei Konstruktion und Auslegung betreffen einerseits die geometrische Gestaltung der Durchführung aber auch Prüfung und Qualifizierung des Designs. Die im Projekt verwendeten in-situ Dichtheitsmessungen in Verbindung mit anwendungsnahen Lasten ermöglicht die Identifikation wesentlicher Einflussgrößen auf eine dauerhaft dichtende Verbindung zwischen metallischem Einleger und umgebendem Laminat. Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass die räumliche Anordnung einer metallischen Durchführung maßgeblich das Leichtbaupotential beeinflusst, da die erreichbare Werkstoffausnutzung durch die Dichtheitsanforderung limitiert wird. Neben Ursache--Zusammenhängen konnten im Projekt gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Kunststofftechnik auch Ansätze zur zielgerichteten Freigabe entsprechender Bauteile hinsichtlich der Dichtheitsanforderung identifiziert werden.