motion hat geschrieben:Die Vorteile von der CFK-Fahrgastzelle (Lifemodul) und der Beplankung (Außenhaut) aus Thermoplastmodulen
1. Die CFK-Fahrgastzelle ist steifer und hält beim Crash höheren Belastungen aus, das sieht man insbesondere beim Seitenaufprall
> https://youtu.be/rGA9D5qaax8?t=113
2. Das geringere Gewicht erhöht die Querdnaymik. In Verbindung mit dem niedrigen Schwepunkt der Batterien
bleibt das Fahrzeug trotz seiner hohen Bauform (gute Rundumsicht) sehr kurvenstabil
3. Keine Korission möglich, besonders in küstennahen Gebieten mit hohen Salzanteil in der Luft
4. Kleine und mittlere Anfahrschäden sind um ein vielfaches günstiger zu beheben als bei Autos mit einer Karosserie aus Blech. Selbst das Lackieren ist deutlich günstiger. Beulen gibt es nicht, das Thermoplast geht in seiner Uhrsprungsform zurück.
5. Hagelschäden betreffen nur das Glas
6. Bei alten Gebrauchwagen könnte mann theoretisch die Module mittels 3D-Druck Verfahren herstellen, was einen Austausch sehr günstig machen würde.
Du vermischt CFK mit Thermoplasten beim Crash, das verwirrt mich jetzt hier...
Frage: Du hast Dich mit den Festigkeitseigenschaften von CFK schonmal intensiv beschäftigt?
Ein Lagenaufbau aus CFK ist ein sehr fragiles Gebilde.
Nicht sehr einfach zu reparieren und sehr empfindlich bei punktuellen äußeren Lasten.
Versuche mit kleinen Impaktoren zeigen äußerlich nur wenige Veränderungen, die zum Teil 24h. später nicht mehr sichtbar sind. Im Inneren ist es aber zu deutlichen Delaminationen gekommen, die die Druckfestigkeit gravierend reduzieren. Dies hat in einem Crashfall dann heftige Konsequenzen => Struktur kollabiert.
Auch kann es während des Herstellung des Lagenaufbaus schon zu Delaminationen aufgrund Poren u.ä. kommen.
Im Flugzeugbau versucht man solche Schäden mit Ultraschall und "vibro-akustischen" Messmethoden zuverlässig zu erkennen.
Leichtbau ist immer ein Kampf mit Beulen/Knicken => Druckstabilität ist her sehr wichtig.
Weiterhin hat ein CFK-Lagenaufbau nur eine sehr sehr sehr geringe Bruchdehnung, was für das "Crash" Design viel Hirnschmalz fordert. In Crashelementen (z.B. für Stoßstangenquerträger => AZT Tests) ist das lokal gut umsetzbar, aber für eine komplette Live-Unit (Hut?) ist das ein richtig komplexe Aufgabe. Daher werden in CFK-Lagenaufbauten auch gerne Kevlar und Glasfaser gemischt, um die Bruchdehnungen zu erhöhen.
Das BMW M3 CFK-Dach besteht zu einem kleinen Teil aus CFK-Lagen...
Lastumleitungen von mehr als 45° sind mit CFK-Lagen nicht so einfach umzusetzen. Hier sind dann komplexe CFK-Misch-Strukturen nötig, die sich mit Stahl/Alu/Titan deutlich einfacher und billiger umsetzen lassen. Hier hilft ein Blick in die Struktur eines Airbus A350 oder Boeing 787...
Stahl und Alu haben mit typischen Bruchdehnungen von 6-35% (hochfester Stahl - Tiefziehstahl) im plastischen Bereich viel mehr Reserven. Auch lässt sich das Beul/Knickverhalten hier sehr gut steuern, so dass vernünftige Verzögerungsverläufe im Crashfall erzeugt werden können.
Ein CFK-Lagenaufbau kann zwar nicht korrodieren, aber je nach Harz ist das Zeug gegen UV-Licht und Wasser sehr empfindlich. Auch brennt CFK sehr gerne und heftig => auch hier je nach eingesetzten Brandhemmer im Harz.
Und Kunststoffe (Harz) unterliegen auch einer gewissen Oxidation und reagieren auf bestimmte Stoffe oder Lösungsmittel sehr empfindlich. Da ist eine intakte Lackierung mit UV-Schutz sehr wichtig.
Ich bin ein Fan von Stahl und mit Abstrichen von Alu (bedingt Dauerfest) => "ehrliche " Materialien