Faser-Metall-Laminate (FML) bieten aufgrund ihrer herausragenden Ermüdungseigenschaften  bei vergleichsweise geringer Dichte ein enormes Leichtbaupotential. Insb. in der Luft- und Raumfahrt kann durch hohe spezifische Festigkeit eine signifikante Reduktion der CO₂-Emissionen erzielt werden. Weiterhin ist ein vereinfachtes Monitoring von sicherheitsrelevanten Strukturen durch das linear ausgeprägte Risswachstum in FML möglich, sodass Bauteile gesichert langen Nutzungszeiträumen unterliegen können. Kohlenstofffaserverstärktes Epoxidharz (CF-EP) ist einer der meistbenutzten Faser-Verbund-Kunststoffe (FVK) und kann in Kombination mit Stahl höhere Festigkeiten als FML auf Leichtmetallbasis erreichen. Grundsätzlich führt die Materialkombination aus Metallen und FVK aufgrund verschiedener Wärmeausdehnungskoeffizienten im FML zu prozesstemperaturbedingten Eigenspannungen (ES). Diese können die mechanischen Eigenschaften des Bauteils, insb. die Rissinitiierung und -entwicklung im Stahl, erheblich beeinflussen. Um die Einstellbarkeit und den Einfluss von ES zu untersuchen, wird ein bei verschiedenen Prozesstemperaturen konsolidiertes FML mit 1.4310-Lagen untersucht. Das eingesetzte EP-Prepreg kann bei geringeren Temperaturen als konventionelles EP-Prepreg aushärten und ermöglicht eine frühzeitige, anhaltende Verbindung zwischen den Komponenten. In Abhängigkeit der Prozesstemperaturen erfolgt an den FML die Bestimmung der ES in den Stahllagen (u. a. mittels Röntgendiffraktometrie) und eine Charakterisierung der resultierenden Ermüdungseigenschaften. Als weitere Methode zur Beeinflussung der ES werden Proben einer definierten Vordehnung mit dem Ziel der Reduktion, Neutralisation und Umkehr der ES unterworfen. Die beiden Methoden der ES-Beeinflussung sollen auf ihre Anwendbarkeit/Praktikabilität hin verglichen und gegenseitig abgesichert werden. Ziel ist die Erlangung eines erweiterten Prozess-Struktur-Eigenschafts-Verständnisses, welches für eine maßgeschneiderte Auslegung von FML notwendig ist.

Projektlaufzeit: 2025 bis 2027