Was ist eine Sandwichplatte?
Eine Sandwichplatte ist ein Strukturelement, das aus dünnen äußeren Schichten eines festen Materials besteht, die von einem Kern eines anderen Materials zusammengehalten werden, ähnlich wie Brotscheiben ein Sandwich um eine Füllung bilden. Gewicht, Festigkeit, Haltbarkeit und Kosten sind Faktoren bei der Materialauswahl. Sandwichpaneele bieten eine höhere Festigkeit und sind widerstandsfähiger gegen Beanspruchungen bei einem geringeren Gesamtgewicht als ein einzelnes festes Material. Die Festigkeit der Einheit hängt in hohem Maße von der Festigkeit der Klebeverbindung zwischen den Elementen und der Dicke des Kerns ab. Diese Einheiten können für Wände, Dächer oder Böden von Gebäuden ausgelegt sein und werden in der Luftfahrtindustrie verwendet.
Die äußeren Schichten einer Sandwichplatte bestehen manchmal aus Aluminiumblech, Kunststoff oder massivem Holzfurnier, bestehen jedoch häufig aus orientierter Spanplatte für den Hochbau. Diese Art von Platte ist ein Verbundstoff aus Holzsplittern, die mit Harz in einem absichtlichen Muster verbunden sind. Die Skins werden abhängig davon ausgewählt, wo die Panels verwendet werden.
Die Schichten werden mit Klebstoff und Druck auf einem Materialkern befestigt, der die Platte isoliert und versteift. Kerne werden aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt. Der Kern ist oft ein Schaumprodukt wie Polystyrol oder Polyurethan. Andere Kerne sind Aluminiumwaben und Balsaholz. Eine Sandwichplatte kann auch durch behandeltes Polyurethan oder Mineralfasern wie Nomex® im Kern feuerhemmend sein.
Das Design einer Sandwichplatte soll erheblichen Belastungen standhalten. Wenn sich eine Platte biegt, dehnt sich die Haut auf der einen Seite und die Haut auf der anderen Seite drückt sich zusammen. Das Kernmaterial, das die Einheit zusammenhält, trägt zur Aufrechterhaltung der Steifheit der Platte bei, die mit zusätzlicher Dicke erheblich zunimmt. Ein hochwertiger Klebstoff ist für die Unversehrtheit der Paneele von entscheidender Bedeutung, da er der Tendenz widersteht, dass die Häute bei Beanspruchung des Geräts in verschiedene Richtungen abrutschen.
Fertige Platten werden auf Tragfähigkeit, Schlagfestigkeit sowie Druck- und Zugfestigkeit geprüft. Das Testen bewertet auch die Tendenz der Häute, sich vom Kern abzuziehen. Eine Sandwichplatte für Luftfahrtanwendungen ist auf Feuer- und Rauchentwicklung geprüft und muss strengen Normen entsprechen.
Einheiten, die für die Bauindustrie hergestellt werden, werden manchmal als strukturelle Isolierplatten (SIPs) bezeichnet. Mit SIPs errichtete Gebäude können luftdichter und besser isolierend sein als Gebäude mit Standardrahmenkonstruktion. Der Hauptvorteil von Sandwichelementen für die Luftfahrtindustrie ist die Gewichtsreduzierung, die zu Kraftstoffeinsparungen führt. Struktureinheiten für den Einsatz in der Luftfahrt kombinieren Stabilität und Festigkeit mit geringem Gewicht, um die Effizienz von Flugzeugen zu verbessern.