Die Konstruktion von Baugruppen aus Faserverbund-Bauteilen folgt eigenen Regeln. Als Schlüsselfaktor gilt hierbei unter anderem die Gestaltung hochpräziser Verbindungsstellen, die bei der späteren Montage einen dehnungsfreien Zusammenbau der Leichtbau-Komponenten aus […]
Martin passt die PET-Passscheiben sowohl in der Geometrie als auch hinsichtlich der Bohrungen an die Leichtbau-Konstruktion des Kunden an. (Foto: Georg Martin)
Die Konstruktion von Baugruppen aus Faserverbund-Bauteilen folgt eigenen Regeln. Als Schlüsselfaktor gilt hierbei unter anderem die Gestaltung hochpräziser Verbindungsstellen, die bei der späteren Montage einen dehnungsfreien Zusammenbau der Leichtbau-Komponenten aus Glas- oder Kohlenstofffasern ermöglicht. Maßgeschneidert für diese Aufgabenstellung sind die schälbaren PET-Passelemente der Produktlinie M-Tech L der Georg Martin GmbH, Dietzenbach. Damit kann der Monteur alle kraftschlüssigen Flanschverbindungen und konstruktiven Distanzen mit Genauigkeiten von bis zu 0,05 mm manuell einstellen.
Auf Composite-Baugruppen spezialisierte Konstrukteure müssen es ganz genau nehmen mit der Ausführung von kraftschlüssigen Verbindungsstellen oder Spaltmaßen und Abständen. Denn zum einen wäre der spätere mechanische Ausgleich (z.B. Schleifen) an Leichtbau-Werkstoffen wie Glasfaser oder Carbonfaser problematisch, und zum anderen zeigen sich diese Materialien wenig tolerant gegenüber spannungsbedingten Dehnungen, die während der Montage – etwa durch Beiziehen der Dichtflächen von Fügestellen – auftreten.
Die PET-Passscheiben bestehen aus hauchdünnen, vollflächig laminierten PET-Folien, die sich einzeln manuell abschälen lassen. (Foto: Georg Martin)
Beide Probleme lassen sich jedoch von vorneherein ausschließen, wenn schon bei der Konstruktion die PET-Passscheiben (Peel Shims) der Produktlinie M-Tech L von Martin mit eingearbeitet werden. Diese polymeren Ausgleichselemente bestehen aus hauchdünnen, vollflächig laminierten PET-Folien, die sich einzeln manuell abschälen lassen. Sie werden in verschiedenen Gesamtdicken von beispielsweise 1,0 mm und 2,0 mm angeboten, wobei Martin sowohl die Geometrie als auch die Bohrungen der Passelemente exakt auf die Leichtbau-Konstruktion des Kunden abstimmt. Das gilt auch für die Dicke der einzelnen Schälfolien: Je nach Anforderung an die Abstimmungsgenauigkeit können sie 0,2 mm, 0,1 mm, 0,05 mm oder nur 0,025 mm dick sein. Infolgedessen enthält zum Beispiel eine PET-Passscheibe M-Tech L mit einem Nennmaß von 1,0 mm genau 20 abschälbare Folien der Dicke 0,05 mm. Erkennbar sind die verschiedenen Dicken an ihrer unterschiedlichen Farbgebung. Sie reicht von halbtransparent über dunkelrot bis hin zu gelb und durchsichtig.
PET-Passscheiben als Prozesslösung
Vom Konstrukteur in die Zeichnung der Baugruppe integriert und in der Stückliste mit aufgeführt, lassen sich prozessspezifische Sets von PET-Zwischenlagen für die Montage zusammen- und bereitstellen. Im Idealfall sind diese Sets exakt auf jene Fügestellen der Baugruppe abgestimmt (Prinzip: eine Fügestelle – ein Distanzelement), die der jeweilige Monteur an seinem Arbeitsplatz bzw. in seiner Prozessstufe zu bearbeiten hat. Analog dazu kann der Hersteller – oder der Anwender – der Composite-Baugruppe auch sein Service- oder Wartungsteam mit einem passenden Satz PET-Zwischenlagen ausstatten. So ist gewährleistet, dass im Reparaturfall oder zum Instandhaltungstermin stets die richtigen Passscheiben mit den richtigen Nennmaßen und den richtigen Foliendicken zur Hand sind. Die abgeschälten PET-Folien können wiederverwendet werden, falls der Zusammenbau unvorhergesehene Setzungserscheinungen zeigen sollte.
Geeignete Lösung für den Leichtbau
Aufgrund ihres Werkstoffs PET sind die laminierten Passelemente der Produktlinie M-Tech L eine geeignete Lösung für den kostengünstigen Toleranzausgleich in den CFK- und GFK-Baugruppen von Automobilbau, Luftfahrt oder E-Mobility. Sie überzeugen mit guten mechanischen Eigenschaften, sind sehr leicht und fügen sich daher gut in das Materialgefüge der Leichtbau-Strukturen ein. Zudem sind sie per se korrosionsbeständig und auch ihre Dichte von 1,3 kg/dm³ korrespondiert mit den Zielsetzungen im Leichtbau. PET-Zwischenlagen des Typs M-Tech L lassen sich für Betriebstemperaturen von bis zu 80 °C verwenden.
Beim Einsatz in metallischen Baugruppen – etwa Getrieben oder Wälzlager-Konstruktionen – können die PET-Passscheiben mit weiteren Vorteilen aufwarten. Dazu zählen zum Beispiel die elektrische und thermische Isolation und die damit einhergehende Vermeidung von elektrochemischer Kontaktkorrosion. Erwähnenswert zudem: Durch einige Detailoptimierungen konnten die Zwischenlagen-Spezialisten in Dietzenbach die manuelle Schälbarkeit der PET-Passscheiben abermals deutlich verbessern. Ein passendes Schälmesser wird ebenfalls bereitgestellt.
Nach wie vor ist Martin der einzige deutsche Hersteller, der die flexible Zwischenlagenlösung M-Tech L aus vollflächig laminierten PET-Folien fertigt. In einem kurzen Video ist der Einsatz dieser Passscheiben als Lösung für den kostengünstigen Toleranzausgleich in technischen Baugruppen ins Bild gesetzt.
