Störschutz, Erdung und Blitzschutz bei Faserverbundwerkstoffen

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Verlorene Störschutz-Eigenschaften bei Verbundwerkstoffen wiederherstellen

Der Einbau von Strukturen aus Verbundmaterial bedeutet, dass die Störsicherheit der bisher verwendeten Metallstrukturen verloren geht. Um diesen Abschirm- und Masseschutz wieder herzustellen, lässt sich ein gewebtes oder nicht gewebtes Kupfer-Aluminium-Vlies oder eine gestreckte Folie in die Verbundwerkstoffe einarbeiten.

Das integrierte Metall bietet eine optimale Kombination aus elektrischer Leitfähigkeit, Gewicht und Korrosionsbeständigkeit. Im Bereich der Antennen-/Radarkuppel lassen sich feste Metallstreifen einsetzen, die in einer höheren Konzentration der Blitzenergie widerstehen.

Integrierte Leiter können nicht allen elektrischen Herausforderungen begegnen, die mit dem zunehmenden Einsatz von Verbundwerkstoffen einhergehen. Eine zuverlässige elektrische Kontinuität zwischen einzelnen Bauteilen aus Verbundmaterial herzustellen, nachdem die Flugzeugzelle montiert wurde, kann sehr anspruchsvoll sein.

In Bereichen, in denen elektrische Baugruppen direkt mit der Flugzeugzelle montiert oder geerdet sind, wurde eine maximale Impedanz von 0,003 ? festgelegt. Die Verbindung mit dem Metallvlies kann aber durch Umwelteinflüsse wie Vibration und Temperaturschwankungen beeinträchtigt sein. Auch dort, wo sich geerdete oder montierte Baugruppen befinden, kann das freigelegte Metallvlies anfällig gegen Oxidation sein, was die elektrische Leitfähigkeit weiter beeinträchtigt (Bild 1).

Faserverbundwerkstoffe leitfähig machen

Wenn also Metall hinzugefügt wird, um diesen Problemen zu begegnen, würde das zusätzliche Gewicht die Vorteile des neuen Materials doch wieder zunichte machen? Daher besteht Bedarf an effizienten, leichtgewichtigen Technologien, mit denen Entwickler die Leitfähigkeit in bestimmten Bereichen der Flugzeugzelle optimieren können. Eine Vielzahl leitfähiger Verbundwerkstoffe erfüllt diese Aufgabe, z.B. Klebstoffe, Dichtungen, Beschichtungen und Pasten.

Eine versilberte leitfähige Beschichtung kann auf das integrierte Metallvlies aufgebracht werden, was die Abschirmleistung eines Gehäuses verbessert und somit den Schutz an Blitzeinschlagsstellen erhöht. Diese Beschichtung kann eine Epoxidfarbe wie die Zweikomponenten-EMI-Abschirmung CHO-SHIELD 596 sein oder eine Polyurethan-Beschichtung wie CHO-SHIELD 4994, die eine hohe Lösungsmittelbeständigkeit und Verschleißfestigkeit aufweist und extern aufgetragen wird.

Das Material ist kompatibel zu Grundiermitteln und Deckanstrichen. In Bereichen, die hohen Korrosionsschutz erfordern, z.B. Antennenabdeckungen, hilft eine kupferbasierte Urethan-Beschichtung wie CHO-SHIELD 2002, eine Korrosion bei hohen Temperaturen oder bei Feuchtigkeit zu verhindern.

Elektrisch leitfähige Pasten

Elektrisch leitfähige Pasten werden in der Regel an Masseverbindungen angewendet, um eine zuverlässige elektrische Verbindung innerhalb der spezifizierten Vibrations- und Temperaturbereiche zu gewährleisten.

Besondere Aufmerksamkeit sollte der Viskosität und Oberflächen-Benetzung bei diesen Pasten in Luft- und Raumfahrtanwendungen gewidmet werden. CHO-LUBE E117 bietet einen Widerstand von weniger als 40 m?/cm und ist eine Luft- und Raumfahrt konforme Paste für elektrische Verbindungen, verbesserten Kontakt zwischen Metallen und für den Langzeitschutz gegen Oxidation bei exponierten Metallvliesen oder elektrischen Anschlüssen.

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