DE4112745A1 - Faserverstaerkter konischer gegenstand und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung steht in enger Beziehung zu der am gleichen Tage eingereichten deutschen Patentanmeldung, für die die Priorität der US-Patentanmeldung der Serial-Nr. 5 46 969 vom 2. Juli 1990 in Anspruch genommen ist. Auf diese Anmeldung wird daher ausdrücklich Bezug genommen.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Herstellung faser­ verstärkter Metallgegenstände sehr hoher Festigkeit und Dauer­ haftigkeit. Mehr im besonderen bezieht sie sich auf die Herstel­ lung konisch geformter, faserverstärkter Metallgegenstände so­ wie auf ein Verfahren zu deren Herstellung.

Es ist bekannt, daß faserverstärkte Gegenstände durch Plasma­ spritzen hergestellt werden können. Der Anmelderin ist eine An­ zahl von Patenten erteilt worden, die solche faserverstärkten Strukturen betreffen. Die Herstellung von Folien, Platten und ähnlichen Gegenständen aus Titanlegierungen und von verstärkten Strukturen, bei denen Siliziumkarbidfasern in eine Titanlegie­ rung eingebettet sind, sind in den folgenden US-PSen beschrie­ ben: 47 75 547, 47 82 884, 47 86 566, 48 05 294, 48 05 833 und 48 38 337, auf die hiermit Bezug genommen wird.

Die Herstellung von Verbundstoffen, wie sie in diesen PSen be­ schrieben sind, ist Gegenstand intensiver Untersuchungen, da die Verbundstoffe sehr hohe Festigkeiten mit Bezug auf ihr Ge­ wicht haben. Eine der Eigenschaften, die besonders erwünscht ist, ist die hohe Zugfestigkeit, die den Strukturen durch die hohe Zugfestigkeit der Siliziumkarbidfasern verliehen wird. Die Zugfestigkeiten der Strukturen beziehen sich auf die Mischungs­ regel. Nach dieser Regel wird der Anteil der Eigenschaft, wie der Zugfestigkeit, die den Fasern im Gegensatz zur Matrix zu­ geschrieben wird, bestimmt durch den Anteil an Fasern in Vo­ lumen-%, die in der Struktur vorhanden sind und durch die Zug­ festigkeit der Fasern selbst. In ähnlicher Weise wird der An­ teil der gleichen Zugfestigkeit, die der Matrix zuzuschreiben ist, durch den Anteil der Matrix in Volumen-% in der Struktur und die Zugfestigkeit der Matrix selbst bestimmt.

Vor der Entwicklung der Prozesse, die in den vorgenannten PSen beschrieben sind, wurden solche Strukturen hergestellt durch sandwichartige Anordnung der verstärkenden Fasern zwi­ schen Folien bzw. Blechen aus Titanbasislegierung und Pressen der Stapel abwechselnder Schichten aus Legierung und verstärken­ den Fasern, bis eine Verbundstruktur gebildet war. Die bekann­ te Praxis erwies sich jedoch als weniger befriedigend, als Ver­ suche unternommen wurden, Gegenstände verschiedener Gestalt herzustellen, wie Ringstrukturen, bei denen die Fasern eine innere Verstärkung der gesamten Ring- oder anderen Struktur wa­ ren.

Die in den obengenannten PSen beschriebenen Strukturen sowie die Verfahren, nach denen sie hergestellt wurden, stellten eine große Verbesserung gegenüber der früheren Praxis der Bildung von Sandwichstrukturen aus Matrix und verstärkenden Fasern durch Zusammenpressen dar.

Später wurde festgestellt, daß die nach den obigen PSen her­ gestellten Strukturen zwar eine große Verbesserung gegenüber früheren Strukturen darstellen, doch kamen die tatsächlich er­ zielten Zugfestigkeiten dieser Strukturen nicht an die theore­ tisch möglichen Werte heran. Das Untersuchen von nach den Ver­ fahren der obigen PSen hergestellten Verbundstoffe zeigte, daß sich die Modulwerte im allgemeinen zwar in guter Übereinstim­ mung mit den Vorhersagen nach der Mischungsregel befinden, daß jedoch die erhaltene Zugfestigkeit sehr viel geringer ist als aufgrund der Eigenschaften der einzelnen Bestandteile des Ver­ bundstoffes vorhergesagt. Es ist eine Reihe von Anmeldungen eingereicht worden, die darauf gerichtet sind, die zu geringen Zugfestigkeiten zu verbessern. Diese Anmeldungen schließen die deutschen Patentanmeldungen P 40 33 959.9, P 40 40 440.4 und P 40 40 439.0 sowie die US-Patentanmeldung mit der Serial-Nr. 4 45 203 vom 4. Dezember 1989 ein. Auf diese Anmeldungen wird ausdrücklich Bezug genommen.

Eine der Strukturen, die sich als besonders erwünscht bei der Anwendung der Technologie der obigen PSen erwiesen hat, ist ein ringförmiger Gegenstand mit einer Metallmatrix und einer Siliziumkarbid-Faserverstärkung, die sich mehrmals um den gan­ zen Ring erstreckt. Ringe und Rohre mit einem Durchmesser von einigen 2,5 cm bis zu einigen 30 cm wurden mit verstärkenden Fasern hergestellt. Diese haben sehr hohe Zugfestigkeiten mit Bezug auf ihr Gewicht, insbesondere wenn sie mit völlig aus Metall hergestellten Strukturen verglichen werden.

Der faserverstärkte Ring kann z. B. als eine verstärkte Ring­ struktur für Kompressorscheiben eines Strahltriebwerkes be­ nutzt werden. Um die Scheibe in einer Kompressorstufe eines Strahltriebwerkes zu verstärken, ist eine große Anzahl von Ver­ stärkungsschichten erforderlich. Es wurde festgestellt, daß es sehr schwierig ist, mehr und mehr Schichten aus Faserverstär­ kung zu einer Ringstruktur hinzuzufügen, weil es Unterschiede in den thermischen Ausdehnungskoeffizienten und andere Fakto­ ren dafür gibt. Eines der Probleme, das sich aus der fortge­ setzten Hinzufügung äußerer Schichten aus faserverstärkter Matrix zu einer Ringstruktur ergibt, besteht darin, daß die äußeren Ringe dazu neigen, ein Zusammenpressen und Verbiegen der äußeren Fasern zu verursachen, während ein übliches Ver­ dichten während des heiß-isostatischen Pressens erfolgt. Ein solches Verbiegen oder Ausbuckeln der Fasern kann die Fasern und somit die Ringe beschädigen, von denen die Fasern ein Teil sind. Eine solche Ausbauchung tritt auf, wenn die Anzahl der Faserschichten erhöht wird, so daß die Anzahl 20 oder 30 auf­ einander folgende Schichten erreicht, wobei zusätzliche Schich­ ten, die über eine solche Anzahl hinaus hinzugefügt werden, zu einer Ausbauchung und Beschädigung der Fasern führen können, wenn die Gesamtstruktur durch heiß-isostatisches Pressen ver­ dichtet wird.

Eine Weise, in der dieses Problem gelöst worden ist, ist in der anhängigen US-Patentanmeldung Serial-Nr. 5 46 961 vom 2. Juli 1990 beschrieben. Die in dieser Anmeldung beschriebene Lösung besteht darin, eine Reihe konzentrischer Ringe zu bilden, die bei ihrem Zusammenbau eine verstärkte Ringstruktur mit mehr als 100 Verstärkungsschichten bilden. Solche Ringstrukturen können einen recht großen Durchmesser in der Größenordnung von 30 cm oder mehreren 30 cm haben, und sie müssen trotzdem innerhalb sehr enger Toleranzen von nur wenigen 0,025 mm zusammengesetzt werden.

Im wesentlichen der gesamte Stand der Technik, der sich auf die Herstellung von Gegenständen auf Dornen bezieht, betrifft die Herstellung allgemein rohrförmiger Gegenstände. Der Stand der Technik betreffend solche Strukturen lehrt sehr wirksame Verfahren zum Herstellen rohrförmiger Gegenstände mit allge­ mein gleichförmigem Querschnitt.

Für einige Zwecke ist es erwünscht, ringförmige verstärkte Strukturen zu haben, die keinen gleichförmigen Querschnitt auf­ weisen. Eine solche Struktur ist z. B. ein verstärkter Konus. Ein solcher Konus hat einen axialen Schnitt, der nicht gleich­ mäßig ist und der die Form eines verjüngenden Rohres aufweist.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver­ fahren zu schaffen, das es gestattet, allgemein rohrförmige, faserverstärkte Metallgegenstände mit ungleichförmigen Quer­ schnitten herzustellen. Eine andere Aufgabe ist die Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen eines faserverstärkten Metall­ gegenstandes mit der allgemeinen Gestalt eines Kegels. Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung eines konisch geformten, faserverstärkten Metallgegenstandes.

Andere Aufgaben sind teilweise offensichtlich und sind teil­ weise in der folgenden Beschreibung erläutert.

Gemäß einem seiner weiteren Aspekte können die Aufgaben der vor­ liegenden Erfindung gelöst werden durch Schaffen eines koni­ schen Dornes, dessen äußere Abmessungen im wesentlichen den er­ wünschten inneren Abmessungen des konischen Gegenstandes ange­ paßt sind, der hergestellt werden soll. Der konische Dorn wird in eine Kammer zur Plasmaabscheidung bei geringem Druck einge­ führt, und es wird ein Überzug aus einem Matrixmetall durch Plasmaabscheidung auf seiner Oberfläche gebildet. Der überzoge­ ne konische Dorn wird abgekühlt, aus der Kammer entfernt und maschinell so bearbeitet, daß er eine glatte Oberfläche und eine spiralförmige Rille in der Oberfläche aufweist, die eine verstärkende Faser an Ort und Stelle halten kann. Der konische Dorn mit dem Oberflächenüberzug und der darauf gewickelten Fa­ ser wird wieder in die Kammer zur Plasmaabscheidung bei geringem Druck eingeführt, und es wird ein zweiter Überzug aus Matrixme­ tall durch Plasmaspritzen auf der die Faser tragenden Oberfläche abgeschieden.

Dann kann man den überzogenen Gegenstand wieder aus der Kammer herausnehmen und maschinell bearbeiten, um eine glatte Ober­ fläche zu erhalten sowie eine spiralförmige Rille zur Aufnahme der spiralförmig gewickelten Verstärkungsfaser. Der die Faser tragende Kegel und der Dorn dafür werden dann wieder in die Kammer zur Plasmaabscheidung unter geringem Druck eingeführt, und es kann ein zweiter Decküberzug aus Matrixmetall durch Plas­ maspritzen aufgebracht werden.

Dieses Verfahren des maschinellen Bearbeitens einschließlich der Einarbeitung einer Rille, des Wickelns einer verstärkenden Faser und des Überspritzens kann mehrmals wiederholt werden, bis ein konisch geformtes verstärktes Strukturelement erhal­ ten ist, das die erwünschte Anzahl von Verstärkungsschichten aufweist.

Der so hergestellte verstärkte Gegenstand kann dann durch ma­ schinelle Bearbeitung oder durch Auflösung mit chemischen Agenzien vom Dorn entfernt werden, und man kann das konisch ge­ formte verstärkte Element durch heiß-isostatisches Pressen, wie im Stande der Technik bekannt,zusammenpressen.

Der Einfachheit halber wird diese Reihenfolge von Stufen als Reihenfolge maschineller Bearbeitung, Rillenbildung und Wickeln bezeichnet. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß die Anwendung dieser Reihenfolge bei der Herstellung von Struk­ turen mit allgemein kreisförmigem Querschnitt zu Strukturen größerer Dichte und zu Strukturen führt, die eine größere An­ zahl von Verstärkungsschichten aufweisen, bevor ein Ausbauchen der Faser nachgewiesen wird.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine halbschematische Darstellung eines konischen Dor­ nes, der zum Einsatz bei der Ausführung der vorliegen­ den Erfindung geeignet ist;

Fig. 2 eine halbschematische Darstellung des Dornes nach dem Abscheiden einer Schicht aus Matrixmetall darauf;

Fig. 3 eine halbschematische Darstellung des überzogenen Dor­ nes der Fig. 2, der maschinell mit einer glatten Ober­ fläche versehen worden ist und bei dem eine spiralför­ mige Rille in die Oberfläche eingebracht wurde;

Fig. 4 eine Detaildarstellung der Oberflächenrille der Fig. 3;

Fig. 5 eine halbschematische Darstellung des Dornes der Fig. 3, bei der eine Faser in die spiralförmige Rille ge­ wickelt worden ist;

Fig. 6 eine halbschematische Darstellung der Struktur nach Fig. 5, die mit einer Schicht aus Matrixmetall über­ zogen worden ist, um die verstärkende Faser in die Oberfläche der Matrix einzubetten.

Allgemein ist es für faserverstärkte Strukturen erwünscht, einen relativ gleichmäßigen Abstand zwischen den einzelnen Fasersträngen der Struktur zu haben. Dies ist insbesondere der Fall bei Strukturen, die durch Metallspritzen hergestellt wurden. Das Wickeln der verstärkenden Faser auf eine allgemein zylindrische Oberfläche ist manchmal schwierig, wenn die Ober­ fläche, auf der die Wicklung angebracht werden soll, uneben ist, so daß der Abstand zwischen den Strängen der verstärken­ den Faser nicht gleichmäßig oder eben ist, wobei sich in der Praxis zwei oder mehrere Stränge aufgrund einer solchen Un­ gleichförmigkeit berühren können. Wird das Matrixmetall durch Spritzen aufgebracht, dann schließt das Berühren der Fasern im wesentlichen den Durchgang des gespritzten Metalles durch und um die Fasern herum, um sie einzuhüllen und die beste Ver­ stärkung für die Matrixstruktur sowie die höchste Dichte des Verbundstoffes zu schaffen, aus. Eine Anstrengung, dieses Problem zu überwinden, ist in der eingangs genannten, am gleichen Tage eingereichten deutschen Patentanmeldung beschrieben und bean­ sprucht.

Bei manchen Anwendungen mag es erwünscht sein, auf einer Ober­ fläche eine Faserverstärkung auszubilden, die mit Bedacht irre­ gulär geformt ist. So hat z. B. ein normaler Zylinder einen regulären gleichmäßigen Durchmesser entlang seiner Länge. Ei­ nige zylindrische Strukturen können jedoch eine Vertiefung ent­ weder an einem oder beiden Enden oder irgendwo in der Mitte des Zylinders aufweisen, um eine Anpassung an einen speziellen Endgebrauch zu erzielen, für den die verstärkte Struktur vor­ gesehen ist. Ein einfaches Problem, das die Einzigartigkeit der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, ist der Fall, bei dem eine allgemein zylindrische Struktur mit einer allgemein konischen Gestalt hergestellt werden soll und bei dem die Ver­ stärkung in einer konisch-spiralförmigen Gestalt um einen sol­ chen Zylinder gewickelt werden soll. Das oben erläuterte Pro­ blem hinsichtlich der Bewegung der verstärkenden Stränge auf einer Oberfläche, die nicht regulär oder eben ist, ist im Falle der konisch gestalteten Oberfläche noch erschwert.

Die auf einer konischen Oberfläche gewickelte Faser kann sich sehr gut längs der Oberfläche bewegen und ein unerwünschtes Aneinanderstoßen mehrerer Faserstränge verursachen, da sich die Faser an dem Teil eines tragendes Dornes sammelt, der den gerin­ geren Durchmesser aufweist.

Ist daher ein Dorn mit der allgemeinen Gestalt eines Konus, wie in Fig. 1 dargestellt, zu verwenden und die Oberfläche mit ei­ ner anfänglichen Schicht aus Matrixmetall überzogen, dann ist die Faserverstärkung auf eine allgemein konisch gestaltete Ober­ fläche aufzubringen. Die Neigung der einzelnen Stränge aus Faserverstärkung, sich zu bündeln und aneinander zu stoßen, so daß eine Oberfläche entsteht, durch die Metallspritzer nicht hindurchdringen können, ist für eine solche Struktur sehr offen­ sichtlich. Nach Kenntnis der Anmelderin sind noch keine faser­ verstärkten Strukturen in dieser Form hergestellt worden.

In der vorliegenden Erfindung wurde die Herstellung allgemein zylindrischer Strukturen mit irregulären Querschnitten in Längs­ richtung, aber einer gleichmäßigen Verteilung der faserförmigen Verstärkung längs der Oberfläche, ermöglicht.

Um dies zu bewerkstelligen, wurde eine spiralförmige Rille ma­ schinell in die sich verjüngende Oberfläche eingearbeitet, um als Führung für die Aufnahme der faserförmigen Verstärkung zu dienen und den Abstand der Verstärkung längs der Oberfläche festzulegen.

Die spiralförmige Rille kann maschinell direkt in die Ober­ fläche des abgeschiedenen Matrixmetalles eingearbeitet werden oder man kann die Abscheidung aus Matrixmetall erst maschinell glätten und dann die Rille maschinell in die geglättete Ober­ fläche des Kegels einarbeiten. Man ermöglicht einen höheren Vo­ lumenanteil an Fasern, wenn die abgeschiedene Matrix erst ma­ schinell geglättet wird, bevor man die Rille einarbeitet.

Die Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens können unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung näher erläutert werden: Als erstes wird ein in Fig. 1 dargestellter Dorn 10 mit der Gestalt eines Kegelstumpfes geschaffen. Der Dorn 10 weist ei­ nen Handgriff 12 auf, der sich axial vom Ende mit dem größeren Durchmesser aus erstreckt, um die Handhabung und Rotation des Dornes in einer nicht dargestellten Kammer zur Plasmaabschei­ dung bei geringem Druck zu gestatten.

Der Dorn 10 wird in eine solche Kammer eingeführt und die Ke­ geloberfläche durch Plasmaspritzen mit einer Oberflächenschicht 14 aus einem Matrixmetall, wie einer Matrix aus einer Titanba­ sislegierung, versehen.

Nach dem Abscheiden der Oberflächenschicht 14 aus Matrixmetall durch Spritzen wird der Kegel aus der Kammer herausgenommen, und es wird mindestens eine spiralförmige Rille 16 maschinell in die Oberfläche der abgeschiedenen Matrix eingearbeitet. Vor­ zugsweise wird durch das maschinelle Bearbeiten eine einzige Rille gebildet, um einen Pfad zum Einbringen einer Wicklung aus verstärkender Faser auf der Oberfläche zu schaffen. Um als verstärkende Faser wirksam zu sein, muß ein hoher Volumenanteil der Faser auf der zu verstärkenden Oberfläche angeordnet werden. Die Faser ist recht dünn und eine Wicklung von mehr als hundert Strängen auf 2,5 cm wird benutzt, um den hohen Volumenanteil an Faserverstärkung zu erhalten. Es ist ersichtlich, daß es sehr schwierig ist, einen geeigneten Abstand einer mit einer Dichte von mehr als hundert Strängen auf 2,5 cm gewickelten Faser aufrechtzuerhalten. Überraschenderweise wurde in der vorlie­ genden Erfindung festgestellt, daß ein im wesentlichen gleich­ mäßiger Abstand bei der hohen Faserdichte aufrechterhalten wer­ den kann, der erforderlich ist, um eine verstärkte Struktur mit einem hohen Volumenanteil an verstärkender Faser zu schaf­ fen. Eine Detaildarstellung einer allgemein V-förmigen Rille, die maschinell in die konische Oberfläche eingearbeitet wurde, ist in der detaillierten vergrößerten Teilansicht der Fig. 4 veranschaulicht. Die gewickelte Faser 20 liegt innerhalb der V-förmigen Rille, nachdem der Kegel mit der Faser bewickelt worden ist, wie in Fig. 5 veranschaulicht.

Nach dem Wickeln der Faser auf den Kegel wird dieser wiederum in die Plasmaabscheidungs-Kammer eingeführt, und es wird ein zweiter Überzug 22 aus Matrixmetall durch Plasmaspritzen auf die mit Faser bewickelte Oberfläche aufgebracht, um die Faser im Matrixmetall einzubetten.

Die Stufen der Rillenherstellung, des Wickelns und Spritzens können mehrmals wiederholt werden, um eine verstärkte Schicht auf dem kegelförmigen Dorn aufzubauen. Die gebildete Struktur wird durch heiß-isostatisches Pressen verdichtet und dadurch ihre Dichte bis auf nahe der theoretischen Maximaldichte für den Gegenstand erhöht.

Die Art und Weise der Ausführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens wird im folgenden Beispiel näher erläutert. In diesem Beispiel hat die hergestellte Struktur einen konstanten Durchmesser. Es ist jedoch klar, daß dieses Beispiel auch leicht auf die Herstellung einer konischen Struktur ange­ wandt werden kann.

Beispiel

Es wurde ein Dorn aus Weichstahl zum Aufbringen einer Schicht aus Matrixmetall darauf vorbereitet, indem man zuerst eine etwa 0,05 mm dicke Schicht aus Al₂O₃ durch Plasmaspritzen in Luft aufbrachte. Der Dorn wurde dann in eine Kammer zur Hoch­ frequenz-Plasmaabscheidung bei geringem Druck eingebracht, die geeignet ist zur Abscheidung einer Titanbasislegierung als Ma­ trixmetall. Die tatsächlich benutzte Titanbasislegierung war Ti-6242 (Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo). Nachdem eine beträchtliche Schicht von etwa 3 mm Dicke (0,125′′) auf die Dornoberfläche aufgebracht worden war, ließ man den Dorn abkühlen, woraufhin sich der Dorn von dem Ti-6242 löste und aus der Kammer ent­ fernt wurde. Der Ring aus Ti-6242 hatte einen Durchmesser von etwa 10 cm und eine Länge von etwa 10 cm. Der Ring aus Ti-6242 wurde in einer Drehbank angeordnet und die rauhe Ober­ fläche des abgeschiedenen Metalles maschinell entfernt. Nach dem Entfernen der rauhen Oberfläche wurde eine spiralförmige Rille für 112 Fasern/2,5 cm in der Oberfläche des Metalles ma­ schinell ausgebildet. Eine Faser aus Siliziumkarbid, insbeson­ dere die von der Textron Specialty Materials Corporation er­ hältliche SCS-6-Faser, wurde an einem Ende des Dornes befestigt und dann die Faser auf den Dorn gewickelt, um die Rille auszu­ füllen, die maschinell an der Oberfläche des Matrixmetalles gebildet worden war. Nach dem vollständigen Füllen der Rille wurde auch das andere Ende der Faser befestigt, um diese wäh­ rend der nächsten Operation an Ort und Stelle zu halten.

Der faserhaltige Ti-6242-Ring wurde erneut in die Kammer zur Plasmaabscheidung bei geringem Druck eingebracht und es wurde eine zweite Schicht aus Matrixmetall auf den und um die Fa­ sern herum sowie auf der Oberfläche des Ringes durch bei ge­ ringem Druck ausgeführte Hochfrequenz-Plasmaabscheidung ge­ bildet. Nach dem Abscheiden ließ man den Ring sich abkühlen und entfernte ihn dann aus der Kammer. Die zweite Schicht aus Matrixmetall wurde maschinell an der Oberfläche geglättet bis auf einen radialen Abstand von etwa 0,25 mm von der vorherigen Schicht und dann wurde eine spiralförmige Rille maschinell in die Oberfläche eingearbeitet. Die Stufen des Wickelns der ver­ stärkenden Faser in die Rille, die in der Ringoberfläche aus­ gebildet war und das zusätzliche Spritzabscheiden von Matrix­ metall darauf wurden wiederholt, bis 8 Schichten aus Verstär­ kung und Matrixmetall auf dem Dorn aufgebracht waren.

Ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, daß der Abstand zwischen einzelnen Strängen aus Verstärkung über die Länge eines Gegenstandes, auf den die Faser gewickelt wird, variiert werden kann, um die Eigenschaften des Verbundstoffes entlang der Länge für spezielle Anwendungen, für die eine sol­ che Änderung der Eigenschaften erwünscht ist, zu ändern. Ein solcher Abstand wird durch Ändern des Abstandes der Rille ge­ ändert, in die die Faser gewickelt wird.

Claims (2)

1. Faserverstärkte Verbundstruktur, umfassend:
eine Matrix aus einem Metall auf Titanbasis,
mehrere Reihen aus faserförmiger Verstärkung, die in der Matrix eingebettet sind,
wobei der Abstand von Faser zu Faser der Verstärkung inner­ halb der Matrix gleichmäßig ist und auf weniger als 0,25 mm festgelegt ist.

2. Verfahren zum Herstellen einer faserverstärkten Verbundstruk­ tur, umfassend:
Schaffen eines Dornes, auf dem die Verbundstruktur gebildet werden soll, wobei dieser Dorn eine allgemein konische Ge­ stalt hat,
Abscheiden einer Schicht aus einem Matrixmetall auf dem Dorn durch Plasmaspritzen,
maschinelles Einbringen einer spiralförmigen Rille in die Oberfläche der Schicht,
Wickeln einer verstärkenden Faser in die Rille in der Ober­ fläche und
Überspritzen der fasergewickelten Schicht mit einer zweiten Schicht aus Matrixmetall, um die Faser darin einzubetten.