Sandwichplatte mit Wabenkern

Sandwichplatte (A) mit tragenden Deckhäuten (B) und Stützkern in Wabenform (C)

Als Sandwichplatte mit Wabenkern (abgekürzt auch Wabenplatte) wird eine dreischichtige Verbundkonstruktion in Sandwichbauweise bezeichnet, die aus zwei tragenden Deckhäuten und einem Stützkern in Wabenform besteht. Der Stützkern wird auch als {{#invoke:Vorlage:lang|full|CODE=en|SCRIPTING=Latn|SERVICE=englisch}} ({{#invoke:Vorlage:lang|full|CODE=de|SCRIPTING=Latn|SERVICE=deutsch}}) bezeichnet, deren Strukturbionik übernommen und aus Pappe, harzgetränktem Papier, Faserkunststoff oder dünnen Aluminiumfolien hergestellt werden. Die Deckhäute können aus Pappe, Kunststoff, Faserverbundwerkstoffen oder Metallblech bestehen. Verschiedene Materialkombinationen zwischen Stützkern und Deckhäuten sind möglich; Stützkern und Häute werden üblicherweise verklebt.

Funktionsprinzip und physikalische Einsatzgrenzen

Die Sandwichplatte übernimmt das Prinzip des Doppel-T-Trägers für das Flächentragwerk, indem die dünnen Deckhäute mit ihrem großen Abstand zur Mittelfläche für ein großes Flächenträgheitsmoment und damit eine hohe Biegesteifigkeit und -festigkeit sorgen, während der Stützkern gleichzeitig Schubsteifigkeit erzeugt und die Deckhäute kontinuierlich gegen Beulen und Knittern stützt.

Die Sandwichplatte mit Schaumstoffkern als alternative Sandwichplatten-Konstruktion ist in der Herstellung billiger, aber nicht so hoch belastbar. Sandwichplatten mit Wabenkern werden trotz der nicht drehsymmetrischen Sechseckform der Wabe mit quasi-isotroper Biegesteifigkeit ausgelegt und finden als typische Bauform der Leichtbauweise unter anderem im Flugzeugbau Anwendung.

Material des Stützkerns

Papierwaben

Datei:Papierwaben 2009.jpg

Papierwaben

Wabenplatten mit einem Stützkern aus Papier oder Pappe können so ausgerüstet werden, dass sie mit mehr als 50 Tonnen pro m² belastet werden können.<ref>http://www.wabenplatten.eu/cms/?q=en/node/4</ref> Die Deckhäute können als Naturholzplatte, Spanplatte oder als MDF-Platte ausgeführt werden.<ref>{{#switch:

   |0|=Vorlage:Toter Link/Core{{#if: ftp://ftp.fh-biberach.de/pub/www/IfH/01_Zukunft_Holz/zh_k09.pdf
       | {{#if:  | [1] }} (Seite {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if: 2019-05 | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format|2019-05|F Y}} }}. Suche im Internet Archive (T)){{#if: 2019-05-12 01:56:35 InternetArchiveBot
           | {{#if:  | | Vorlage:Toter Link/archivebot }}
         }}
       |   (Seite {{#switch:|no|0|=|#default=dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if: 2019-05 | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format|2019-05|F Y}} }}.)
     }}{{#switch: 
         |no|0|=
         |#default={{#if:  ||  }}
    }}{{#invoke:TemplatePar|check
         |opt      = inline= url= text= datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked=
         |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link
         |errNS    = 0
         |template = Vorlage:Toter Link
         |format   =  @@@
         |preview  = 1
    }}{{#if: ftp://ftp.fh-biberach.de/pub/www/IfH/01_Zukunft_Holz/zh_k09.pdf
      | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|ftp://ftp.fh-biberach.de/pub/www/IfH/01_Zukunft_Holz/zh_k09.pdf}}
          ||  Fehler bei Vorlage:Toter Link: Wert in 'url' ist ungültig.{{#if:  ||  }} 
        }}
      | {{#if: 
           |  Fehler bei Vorlage:Toter Link: 'text' angegeben, aber 'url'' fehlt.{{#if:  ||  }}
           | {{#if:  ||  }}
        }}
    }}{{#if: 2019-05
       | {{#if:{{#invoke:DateTime|format|2019-05|F Y|noerror=1}}
             ||  Fehler bei Vorlage:Toter Link: Wert in 'date' ist ungültig.{{#if:  ||  }} 
         }}
    }}{{#switch: 
         |checked|deadurl|= 
         |#default=   Fehler bei Vorlage:Toter Link: Wert in 'botlauf' ist ungültig.{{#if:  ||  }}
    }}|#default= https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Wikipedia:Defekte_Weblinks&dwl=ftp://ftp.fh-biberach.de/pub/www/IfH/01_Zukunft_Holz/zh_k09.pdf Die nachstehende Seite ist {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar]{{#if: 2019-05 | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format|2019-05|F Y}} }}. (Suche im Internet Archive. (T).)  {{#if: 2019-05-12 01:56:35 InternetArchiveBot
            | {{#if:  | | Vorlage:Toter Link/archivebot }}
         }}Vorlage:Toter Link/Core{{#switch: 
          |no|0|=
          |#default= {{#if:  ||  }}
        }}{{#invoke:TemplatePar|check
         |all      = inline= url=
         |opt      = datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked=
         |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link
         |errNS    = 0
         |template = Vorlage:Toter Link
         |format   =  @@@
         |preview  = 1
       }}{{#if: ftp://ftp.fh-biberach.de/pub/www/IfH/01_Zukunft_Holz/zh_k09.pdf
       | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|ftp://ftp.fh-biberach.de/pub/www/IfH/01_Zukunft_Holz/zh_k09.pdf}}
          ||  Fehler bei Vorlage:Toter Link: Wert in 'url' ist ungültig.{{#if:  ||  }} 
        }}
    }}{{#if: 2019-05
         | {{#if:{{#invoke:DateTime|format|2019-05|F Y|noerror=1}}
             ||  Fehler bei Vorlage:Toter Link: Wert in 'date' ist ungültig.{{#if:  ||  }} 
           }}
    }}{{#switch: 
         |checked|deadurl|= 
         |#default=   Fehler bei Vorlage:Toter Link: Wert in 'botlauf' ist ungültig.{{#if:  ||  }}
    }}[ftp://ftp.fh-biberach.de/pub/www/IfH/01_Zukunft_Holz/zh_k09.pdf }}</ref> Bei gleicher Biegefestigkeit ist die Dichte im Vergleich zu einer massiven Spanplatte sehr viel geringer.

Die Leichtbauweise mit Holzrohstoffen wirkt einem zukünftigen Rohstoffmangel an Holz entgegen, senkt Transportkosten, verbessert Montierbarkeit und ermöglicht durch geringere statische Lasten Konstruktionen mit höherer Nutzlast.<ref>Petra Schmidt, Nicola Stattmann: Unfolded: Papier in Design, Kunst, Architektur und Industrie. Birkhäuser, Basel 2009, ISBN 978-3-0346-0031-6.</ref>

Typische Anwendungsbereiche der Wabenplatte mit Papierkern sind der Messebau, Trennwände, Fertighausbau, Kulissen- und Bühnenbau, Schiebetüren, Akustikbau, Bodensysteme, Treppenbau, Deckenverkleidung, Wandverkleidung, Wohnwagenbau, Regalbau, Verpackung und Möbelbau.

Daniel Libeskind hat 2002 den Hiroshima Art Prize für seine Modelle erhalten, die ausschließlich aus Pappwabenplatten bestehen.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />{{#if:20110314070401

      | {{#ifeq: 20110314070401 | *
    | Vorlage:Webarchiv/Wartung/Stern{{#if: Archivierte Kopie | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Archivierte Kopie}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.burohappold.com/BH/NWS_2002HiroshimaArtPrize2002.aspx}} }} (Archivversionen)
    | {{#iferror: {{#time: j. F Y|20110314070401}}
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/DatumDer Wert des Parameters {{#if: wayback | wayback | Datum }} muss ein gültiger Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS sein!
         | {{#if: Archivierte Kopie | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Archivierte Kopie}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.burohappold.com/BH/NWS_2002HiroshimaArtPrize2002.aspx}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if: 2019-05-12 01:56:35 InternetArchiveBot | 2019-05-12 01:56:35 InternetArchiveBot |  }} |  des Vorlage:Referrer }} vom {{#time: j. F Y|20110314070401}} im Internet Archive{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
      }}
  }}
      | {{#if:
          | {{#iferror: {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}}
    | {{#switch: {{#invoke:Str|len|{{{webciteID}}}}}
       | 16= {{#if: Archivierte Kopie | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Archivierte Kopie}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.burohappold.com/BH/NWS_2002HiroshimaArtPrize2002.aspx}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if: 2019-05-12 01:56:35 InternetArchiveBot | 2019-05-12 01:56:35 InternetArchiveBot |  }} |  des Vorlage:Referrer }} vom {{#time: j. F Y| 19700101000000 + {{#expr: floor {{#expr: {{#invoke:Str|sub|{{{webciteID}}}|1|10}}/86400}} }} days}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
       | 9 = {{#if: Archivierte Kopie | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Archivierte Kopie}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.burohappold.com/BH/NWS_2002HiroshimaArtPrize2002.aspx}} }} {{#ifeq:  | [] | [ | ( }}Memento{{#if: {{#if: 2019-05-12 01:56:35 InternetArchiveBot | 2019-05-12 01:56:35 InternetArchiveBot |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y| 19700101000000 + {{#expr: floor {{#expr: {{#invoke:Str|sub|{{#invoke:Expr|base62|{{{webciteID}}}}}|1|10}}/86400}} }} days}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
       | #default= Der Wert des Parameters {{#if: webciteID | webciteID | ID }} muss entweder ein Zeitstempel der Form YYYYMMDDHHMMSS oder ein Schüsselwert mit 9 Zeichen oder eine 16-stellige Zahl sein!Vorlage:Webarchiv/Wartung/webcitation{{#if:  || }}
      }}
    | c|{{{webciteID}}}}} {{#if: Archivierte Kopie | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Archivierte Kopie}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.burohappold.com/BH/NWS_2002HiroshimaArtPrize2002.aspx}} }} (Memento{{#if: {{#if: 2019-05-12 01:56:35 InternetArchiveBot | 2019-05-12 01:56:35 InternetArchiveBot |  }} |  des Vorlage:Referrer}} vom {{#time: j. F Y|{{{webciteID}}}}} auf WebCite{{#if:  | ;  }}{{#ifeq:  | [] | ] | ) }}
  }}
          | {{#if: 
              | Vorlage:Webarchiv/Today
              | {{#if:
                      | Vorlage:Webarchiv/Generisch
                      | {{#if: Archivierte Kopie | {{#invoke:WLink|getEscapedTitle|Archivierte Kopie}} | {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.burohappold.com/BH/NWS_2002HiroshimaArtPrize2002.aspx}} }}  
                 }}}}}}}}{{#if:2019-05-12 01:56:35 InternetArchiveBot
    | Vorlage:Webarchiv/archiv-bot
  }}{{#invoke:TemplatePar|check
     |all      = url=
     |opt      = text= wayback= webciteID= archive-is= archive-today= archiv-url= archiv-datum= ()= archiv-bot= format= original=
     |cat      = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Webarchiv
     |errNS    = 0
     |template = Vorlage:Webarchiv
     |format   = *
     |preview  = 1
  }}{{#ifexpr: {{#if:20110314070401|1|0}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}}{{#if:|+1}} <> 1
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Genau einer der Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive-today', 'archive-is' oder 'archiv-url' muss angegeben werden.|1}}
  }}{{#if: 
    | {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|{{{archiv-url}}}}}
        | web.archive.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von Internet Archive erkannt, bitte Parameter 'wayback' benutzen.|1}} 
        | webcitation.org = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von WebCite erkannt, bitte Parameter 'webciteID' benutzen.|1}} 
        | archive.today |archive.is |archive.ph |archive.fo |archive.li |archive.md |archive.vn = 
          {{#if:  || }}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Im Parameter 'archiv-url' wurde URL von archive.today erkannt, bitte Parameter 'archive-today' benutzen.|1}}
      }}{{#if: 
         | {{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|Vorlage:FormatDate/Wartung/Error}}
             | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Wert des Parameter 'archiv-datum' ist ungültig oder hat ein ungültiges Format.|1}}
          |  }} 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Pflichtparameter 'archiv-datum' wurde nicht angegeben.|1}}
      }}
    | {{#if: 
         | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Der Parameter 'archiv-datum' ist nur in Verbindung mit 'archiv-url' angebbar.|1}}
      }}
  }}{{#if:{{#invoke:URLutil|isHostPathResource|http://www.burohappold.com/BH/NWS_2002HiroshimaArtPrize2002.aspx}}
    || {{#if:  || }} URL/Pfad ungültig.
  }}{{#if: Archivierte Kopie
    | {{#if: {{#invoke:WLink|isBracketedLink|Archivierte Kopie}}
        | {{#if:  || }} Linktext ungültig.
      }}
    | {{#if:  || }}Vorlage:Webarchiv/Wartung/Linktext_fehlt Linktext fehlt.
  }}{{#switch: 
    |addlarchives|addlpages= {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/Parameter}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: enWP-Wert im Parameter 'format'.|1}}
  }}{{#ifeq: {{#invoke:Str|find|http://www.burohappold.com/BH/NWS_2002HiroshimaArtPrize2002.aspx%7Carchiv}} |-1
    || {{#ifeq: {{#invoke:Str|find|{{#invoke:Str|cropleft|http://www.burohappold.com/BH/NWS_2002HiroshimaArtPrize2002.aspx%7C4}}%7Chttp}} |-1
         || {{#switch: {{#invoke:Webarchiv|getdomain|http://www.burohappold.com/BH/NWS_2002HiroshimaArtPrize2002.aspx }}
              | abendblatt.de | daserste.ndr.de | inarchive.com | webcitation.org = 
              | #default = {{#if:  || }}{{#if: 1 |Vorlage:Webarchiv/Wartung/URL}}{{#invoke:TemplUtl|failure| Fehler bei Vorlage:Webarchiv: Archiv-URL im Parameter 'url' anstatt URL der Originalquelle. Entferne den vor der Original-URL stehenden Mementobestandteil und setze den Archivierungszeitstempel in den Parameter 'wayback', 'webciteID', 'archive.today' oder 'archive-is' ein, sofern nicht bereits befüllt.|1}}
            }} 
       }}
  }}</ref>

Kunststoff und Faserverbundwerkstoff

Datei:Hcomb.jpg

Nomexpapier-Waben zwischen glasfaserverstärktem Epoxidharz (GFK)

Hergestellt werden Honeycombs aus Kunststoffen wie Polypropylen (PP) oder Polycarbonat (PC). Die technischen Waben werden durch das Verkleben von im Extrusionsverfahren hergestellten Röhrchen erzeugt, die durch Teilung das Plattenmaterial ergeben.

Seit 2010 werden PP-Wabenkerne auch in einem kontinuierlichen Produktionsverfahren hergestellt. Das Verfahren ist weltweit patentiert. Entwickelt wurde es von der belgischen Firma EconCore NV zusammen mit der deutschen ThermHex Waben GmbH.<ref>Carbon Composites Magazin, 1/2014, S. 19</ref>

Zum Einsatz kommen auch Aramidfasern, so zum Beispiel Nomex-Papier und Kevlar-Papier. Diese werden mit Kunstharz, beispielsweise Epoxid- oder Phenolharz überzogen, um die Stabilität zu erhöhen und die Flüssigkeitsaufnahme zu verhindern.

Aluminium

Zum Einsatz kommt auch Aluminium, insbesondere in der Luft- und Raumfahrttechnik. Um die Zugfestigkeit von Aluminiumdeckhäuten auszunutzen, ist ein Wabenkern aus Aluminium erforderlich. Der größte Hersteller für Aluminium Wabenverbundplatten sind 3A Composites mit dem Produkt Alucore.

Verwendung

Durch den wabenförmigen Aufbau des Materials entsteht eine hohe mechanische Steifigkeit bei vergleichsweise geringem Gewicht, was die Sandwichbauweise unter anderem für den Bootsbau sowie die Luft- und Raumfahrtindustrie attraktiv macht. So werden sog. Honeycomb panels in Flugzeugleitwerken und -tragflächen, leichten Schiffsrümpfen, Surfbrettern sowie LKW-Aufbauten eingesetzt. Auch einfache Gebäude-Innentüren sind so gebaut. Seit einigen Jahren werden außerdem Polyurethan-Glasfaser-Wabenteile im Automobil als Reserverad-Abdeckungen, Hutablagen und Schiebehimmel eingesetzt.

Literatur

Hans Peter Degischer, Sigrid Lüftl (Hrsg.): Leichtbau : Prinzipien, Werkstoffauswahl und Fertigungsvarianten. Wiley-VCH, Weinheim 2009, ISBN 978-3-527-32372-2.
Johannes Wiedemann Leichtbau: Elemente und Konstruktion, 3. Auflage. Springer, Berlin 2006, ISBN 978-3-540-33656-3.

Weblinks

[{{canonicalurl:Commons:Category:{{#if:Composite honeycombs|Composite honeycombs|Sandwichplatte mit Wabenkern}}|uselang=de}} Commons: {{#if:Sandwichplatten mit Wabenkern|Sandwichplatten mit Wabenkern|{{#if:Composite honeycombs|Composite honeycombs|{{#invoke:WLink|getArticleBase}}}}}}]{{#switch:1

|X|x= |0|-= |S|s= – Sammlung von Bildern |1|= – Sammlung von Bildern{{#if:

    | {{#switch: {{#invoke:TemplUtl|faculty|1}}/{{#invoke:TemplUtl|faculty|1}}
        |1/=  und Videos
        |1/1=, Videos und Audiodateien
        |/1=  und Audiodateien}}
    | , Videos und Audiodateien
  }}

|#default= – }}{{#if: Composite honeycombs

   | {{#ifeq: {{#invoke:Str|left|composite honeycombs|9}} 
       | category:

| FEHLER: Ohne Category: angeben!}}}}

Vorlage:Wikidata-Registrierung

Einzelnachweise