Sandwichkonstruksjon

Honeycomb sandwichpanel

I sandwich-konstruksjon , materialer blir med forskjellige egenskaper kombinert i lag for å danne en komponent eller halvferdige produkt . Navnet kommer fra også bestående av flere lag snack kalt sandwich . Sekvensen dekklag-kjerne-dekklag er typisk.

Konstruksjon og statikk

Sandwichkonstruksjon av et byggebrett A bestående av to faste overflater B og et lett indre lag C.

Som en konstruksjonsmetode betegner sandwichkonstruksjonen en form for lett konstruksjon der komponentene består av kraftabsorberende faste dekklag som holdes på avstand av et relativt mykt, lett kjernemateriale. Disse delene er veldig motstandsdyktige mot bøying og knekking mens de er lette. Deres beregning utføres i konstruksjon i henhold til den lineære sandwich-teorien .

Kjernen kan bestå av fast materiale (polyetylen, balsatre ), skum (stivt skum, metallskum ), isolasjon (stivt skum, mineralull) eller bikakegitter (papir, papp, metall, plast). Den overfører de forekommende skjærkreftene og støtter de ytre lagene. De varme og akustiske isolasjonsegenskapene til de meget lette kjernematerialene brukes ofte. Plater , (kryssfiner) tre eller fiber komposittmaterialer brukes som topplag . Kraftintroduksjonspunkter får ofte forsterkninger.

applikasjoner

PUR sandwichelementer beregnet for bygging av et lager

Bruksområder er for eksempel sportsbåter, flydeler (skrog, vingeskall), jernbanevogner, surfebrett (laget av polyuretan ) og rotorblad for vindturbiner.

Sandwichpaneler med en bikakekjerne laget av aramidfibre med ytre lag laget av prepregs av glassfiber brukes ofte som vegger for bysse og toaletter i fly.

Prefabrikkerte sandwichpaneler bestående av et armert betongbærende skall , varmeisolasjon og et vendt skall av klinkstein eller betong brukes i konstruksjonen. I tillegg blir komposittpaneler med metalliske dekklag og en mellomliggende termisk isolasjon referert til som sandwichelementer eller sandwichpaneler . Romdører er ofte laget av kryssfinerbekledninger med en kjerne av papirkakekake.

Gjennomsiktige sandwichelementer for taket

Det er gjennomsiktige sandwichelementer for takene til produksjonshaller som slipper dagslys gjennom for å belyse arbeidsplassene. Dette sparer energi, slik du midlertidig kan gjøre uten kunstig belysning.

Komposittplate i aluminium

Ventilerte fasadeplater for fasadedesign og som regnbeskyttelse består delvis av pulverlakkert eller folienbeklebten 3 til 10 mm tykke aluminiumskomposittplater (engl.: Aluminiumkomposittplater, ACP). Paneler av slike fasadesystemer kan bøyes med større radier eller, etter å ha fjernet en kile fra materialet på baksiden, kan de skrås av. De er tilgjengelige i forskjellige brannklasser, fra normalt brannfarlig til ikke-brennbart, avhengig av kjernematerialet.

Komposittmateriale i aluminium for å støtte et bilde

Annonseskilt, reklametavler og bilder i stort format med høy UV- og værbestandighet kan lages av 3 til 10 mm tykke aluminiumskomposittpaneler med et mørkebrunt kjernemateriale av polyetylen . De har navn som Alu-Dibond eller Aluminium Composite Material (ACM). Trykte eller limte skilt trenger vanligvis ikke ramme. Skilt med bilder eller laminerte utskrifter er egnet for tørre steder.

Innen skipsbygging er sandwichkonstruksjonen veldig vanlig , spesielt for sportsbåter . I stort skipsbygging lover det mer sikkerhet, spesielt med tankskip . Eksisterende skip kan også ettermonteres.

I kjøretøykonstruksjon brukes yttervegger med varmeisolasjon i sandwichkonstruksjon blant annet i bobiler og i kjøleboksene til nyttekjøretøyer.

I bilkonstruksjon brukes begrepet sandwichkonstruksjon også for en kompakt design der girkassen og den tverrgående motoren, som er sterkt tilbøyelig fremover, er delvis under gulvet i det fremre fotbrønnen. Ved støt trenger de ikke inn i kupeen, men skyves tilbake under det. Hele fronten på kjøretøyet kan brukes som en smuldringssone . I kjøretøyets dobbeltgulv, forsterket av tverrgående og langsgående elementer, er det blant annet plass til batteriet og tanken. Mercedes-Benz bygget W 168 og W 169 , den første og andre A-klassen , i henhold til dette prinsippet .

Før grunnleggelsen av staten Israel konverterte Hagana , forløperen til den israelske hæren, lastebiler til såkalte sandwichpansrede kjøretøyer . De mottok overbygninger laget av treplanker som var dekket med stålplate på begge sider.

Ved fremstilling av ski tillater sandwichkonstruksjonen stor variasjon når det gjelder materialbruk og konstruksjonsinnsats: båndbredden varierer fra enkel skumkjerne for nybegynnerskier til små serier for FIS verdenscupski med limt trekjerne.

For turbinblader forskes det på en struktur med metallskum som kjernemateriale.

I luftfartssektoren brukes sandwichpaneler laget av CFRP-dekkplater og en aluminiumskakekjerne til panelene for elektronikken. Noen enheter har også sandwichpaneler laget utelukkende av CFRP, da de er mer torsjonsbestandige og lettere.