Was ist ein Wabenpaneel?
Honeycomb bedeutet Bienenstock. Durch die Anordnung von Sechsecken wie in einem Bienenstock ist es möglich, „maximale Festigkeit bei minimalem Materialeinsatz“ zu erreichen, was die Wabenstruktur mechanisch ideal macht.
Wabenpaneele sind ultraleichte, hochfeste Paneele mit einem Wabenkern, der zwischen Deckplatten eingebettet ist, deren Volumen zum größten Teil aus Luft besteht. Sie können wie gewöhnliche metallische Werkstoffe geklopft, gebohrt, gekerbt oder anderweitig bearbeitet und behandelt werden.
Sie werden verwendet, wenn eine erhebliche Gewichtsreduzierung ohne Beeinträchtigung der Festigkeit erwünscht ist.
Anwendungen von Wabenpaneelen
Die aus Aluminium, Papier und Kunststoffen hergestellten Wabenpaneeke werden für unterschiedliche Anwendungen ausgewählt, da ihre Festigkeit und ihr Gewicht je nach der Grobheit des Wabenkerns variieren. Aramidfaser- und Kohlefaserverbundwerkstoffe werden in der Luft- und Raumfahrt verwendet, während Aluminium häufig für Baumaterialien, medizinische Geräte und Möbel eingesetzt wird.
Wabenkerne haben auch die Fähigkeit, turbulente Luftströmungen zu regulieren (Gleichrichterwirkung) und können als Gleichrichterplatten in Vitrinen verwendet werden. Sie werden auf vielfältige Weise eingesetzt, wobei ihre schalldämpfenden und wärmeisolierenden Eigenschaften genutzt werden.
Funktionsweise der Wabenpaneele
- Hohe Steifigkeit
Die Struktur einer Wabenpaneele kann man sich als eine Ansammlung von sechseckig angeordneten I-Trägern vorstellen, wodurch die gesamte Platte verformungsbeständig ist. Die von den Waben getragene Oberfläche erhält eine hohe Steifigkeit außerhalb der Ebene, wodurch höhere Lasten getragen werden können.
- Ermüdungseigenschaften
Im Vergleich zu geschweißten oder mechanisch geklebten Plattenkonstruktionen gibt es keine Spannungskonzentrationen, was zu hervorragenden Ermüdungseigenschaften führt. Auch die akustische Ermüdung ist aufgrund der Wabenstruktur hervorragend.
- Glatte Oberfläche
Es gibt keine Verformungen, die durch Schrauben oder Nieten verursacht werden, was zu einer glatten, ebenen Oberfläche während des Formens und der Montage sowie zu einem ansprechenden Aussehen führt.
- Stoßdämpfende Wirkung
Bei Belastung in Dickenrichtung wölbt sich die Wabe bei nahezu konstanter Belastung, was ihre hohe Stoßdämpfungsfähigkeit begründet.
- Isolierende Eigenschaften
Mehr als 90 % des Luftvolumens sind in den einzelnen Zellen enthalten, was die Luftkonvektion verhindert.
- Schalldämpfende Eigenschaften
Wenn kleine Löcher in eine Seite der Platte gebohrt werden, schwingt die akustische Energie in der Luft im Inneren mit, was zu einer schalldämpfenden Wirkung führt. Die Frequenz, bei der der Schall gedämpft wird, hängt von der Zellengröße der Waben und der Dicke der Platte ab.