Samenvatting Hoorcolleges Composieten 3ENG

Hoorcollege 1: Wat zijn composieten
Wat is een composietmateriaal:
 Een composietmateriaal is een combinatie van materialen die bij elkaar betere
eigenschappen vertonen dan de afzonderlijke delen

Waarom gebruiken we composieten:
 Het ideale vliegtuigmateriaal:
o Hoge sterkte
 Specifieke treksterkte is treksterkte gedeeld door de dichtheid
 Dus als de treksterkte hoog is en de dichtheid laag krijg je een
hoger getal
o Hoge stijfheid
o Laag gewicht
 We willen graag iets met hoge sterkte/stijfheid en laag gewicht
o Goede vermoeiingseigenschappen
o Lage thermische uitzettingscoëfficiënten
o Corrosiebestendigheid

Voordelen composieten:
 Gewicht besparend
 Grote vrijheid in vorm, materiaal en proces
 Hoge mate van integratie van functies mogelijk
 Sterkte, stijfheid, thermische- en elektrische weerstanden kunnen gemanipuleerd
worden
 Lagere totale onderhoudskosten

Nadelen van composiet gebruik:
 Hoge materiaalkosten
 Rekenmethoden soms specialistisch
 Gevoelig voor UV-licht
 Gedrag van details en verbindingen relatief onbekend
 Nabewerking nog niet ver ontwikkeld
 Stijfheid en faalgedrag kunnen ongunstig zijn
 Gevoelig voor temperatuur, brand en blikseminslag

Composieten in vliegtuigconstructies:

,Welke vliegtuigen gebruiken composieten:
 B777/B787-8
o Toughened graphite
o Graphite
o Hybrid
o Fiberglass
 A380-800
o Glass
o Quarz
o Carbon
o Metal
o Glare
 Micro-light aircraft
 Europa XS aircraft
 F117/ Thyphoon/ X-29/ A400M

Waar wordt composiet toegepast in een vliegtuig:




Waarom wordt composiet toegepast in de luchtvaart:
 Gewicht en duurzaamheid (hoe lang het mee gaat) van het materiaal

,  Door betere corrosie en vermoeiingseigenschappen en een kleinere ‘part count’ is
minder inspectie nodig
o Airbus claimt dat service interval van 6 naar 12 jaar gaat
 Kosten omlaag
o Fatique inspections voornamelijk door
de aanwezigheid van metalen in
constructie
 Lichter dus minder brandstofverbruik
 Duurzaam materiaal




Elementen van een composiet:
 Vezels
o Functie
 Opnemen van belastingen
 Sterkte
 Stijfheid
o Typische vezels
 Glasvezel
 Gemiddeld goed
 Goedkoop
 Gemaakt van siliciumdioxide (zand) met toevoegingen
 Koolstofvezel
 ‘carbon’
 ‘graphite’
 Sterk
 Stijf
 Gemaakt van PAN (polyacrylnitriel)
 Aramide
 Kevlar
 Hoge treksterkte
 Taai
 Streker dan glasvezel
 Is een polymeer
o Neemt vocht op
o Is vatbaar voor UV
 HP-PE (High Performance Polyethylene)
 Kunstsof vezel
 Neemt energie goed op
o Keramische vezels
 Boronvezels
 Hard
 Sterk
 Siliciumcarbide
 Goede thermische eigenschappen