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Sandwichbauweise


Bei der Sandwichbauweise werden Werkstoffe mit verschiedenen Eigenschaften in Schichten zu einem Bauteil oder Halbzeug zusammengesetzt. Die Bezeichnung stammt von dem ebenfalls aus mehreren Schichten bestehenden Imbiss namens Sandwich (zu deutsch Klappstulle). Typisch ist die Abfolge Deckschicht-Kern-Deckschicht.

Konstruktion und Statik

Als Konstruktionsweise bezeichnet die Sandwichbauweise eine Form des Leichtbaus, bei dem die Bauteile aus kraftaufnehmenden festen Decklagen bestehen, die durch einen relativ weichen, meist leichten, Kernwerkstoff auf Abstand gehalten werden. Diese Teile sind bei geringem Gewicht sehr biege- und beulsteif. Ihre Berechnung wird im Bauwesen nach der linearen Sandwichtheorie vorgenommen.

Der Kern kann aus Papierwaben, Schaumstoffen (Hartschaum), Mineralwolle oder Balsaholz bestehen. Es überträgt auftretende Schubkräfte und stützt die Deckschichten. Oft wird auch die wärmedämmende und akustische Isolationseigenschaft der sehr leichten Kernwerkstoffe genutzt. Als Deckschichten werden unter anderem Blech, (Sperr)holz oder Faserverbundwerkstoffe benutzt. Oft werden Krafteinleitungspunkte mit Verstärkungen versehen.

Anwendungen

Anwendungen sind beispielsweise Sportboote, Flugzeugteile (Rumpf, Flügelschalen), Eisenbahnwaggons, Surfbretter (aus Polyurethan), und Rotorblätter für Windenergieanlagen.

Sandwichpaneele mit Wabenkern aus Aramidfasern mit Decklagen aus Glasfaserprepregs werden gerne als Wände für Bordküchen und Toiletten in Flugzeugen verwendet.

Im Bauwesen werden vorgefertigte Sandwichplatten bestehend aus einer Stahlbetontragschale, einer Wärmedämmung und einer Vorsatzschale aus Klinker oder Beton verwendet. Außerdem werden Verbundplatten mit metallischen Deckschichten und einer zwischenliegenden Wärmedämmung als Sandwichelement oder Sandwichpaneel bezeichnet. Zimmertüren bestehen oft aus Sperrholzdeckschichten mit Papierwabenkern.

Für den Einsatz auf Produktionshallen gibt es transparente Sandwichelemente, damit das Tageslicht auch im Produktionsbereich noch genutzt werden kann. Dadurch erreicht man eine bessere Beleuchtung des Arbeitsplatzes welches ein energiesparendes Potenzial mit sich bringt, da man zeitweise völlig auf künstliche Beleuchtung verzichten kann.

Im Schiffbau ist diese Bauweise bereits heute, vor allem bei Sportbooten sehr verbreitet. Im Großschiffbau verspricht die Sandwichbauweise mehr Sicherheit zu bringen, ganz besonders bei den Tankschiffen. Auch bestehende Schiffe lassen sich nachträglich ausrüsten.

Im Fahrzeugbau werden Außenwände in Sandwichbauweise unter anderem in Kühlkofferaufbauten von Nutzfahrzeugen und Wohnmobilen verwendet.

Im Automobilbau wird die Sandwichbauweise eingesetzt, um eine bessere Raumökonomie zu erzielen. So befinden sich zum Beispiel bei der Mercedes-Benz A-Klasse einige Aggregate im Fahrzeugboden. Vor der Staatsgründung Israels rüsteten die Juden mangels echter Panzerwagen Lastkraftwagen zu Sandwich-Panzerwagen um.

Bei der Herstellung von Ski erlaubt die Sandwichbauweise eine große Variabilität in Bezug auf Materialeinsatz und Konstruktionsaufwand: die Bandbreite reicht vom einfachen Schaumstoffkern für Anfängerski bis zu den Kleinserien für FIS-Weltcupski mit verleimtem Holzkern.


Kategorien: Fertigteilbau | Konstruktionslehre | Halbzeug

Quelle: Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki/Sandwichbauweise (Vollständige Liste der Autoren des Textes [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

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