DE4300283A1 - Fibre composite with a mixed-wire fabric - Google Patents

Fibre composite with a mixed-wire fabric

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Abstract

The fibre composite consists of a metal matrix with embedded strength reinforcing fibres (1). It is characterised by the fact that, before the fibre composite is produced, the fibres (1) form a mixed-wire fabric (3) with wire elements (2). The wire elements (2) are made of the material of the metal matrix, and they serve as a carrier material or a framework for the fibres (1).The mixed-wire fabric (3) consists of orthogonally woven fibres (1) and wire elements (2), with the fibres having a strictly fixed constant distance (a) between them. The metal matrix and hence the wire elements are made of aluminium. The fibres are steel fibres. Alternatively, they are ceramic or carbon fibres.

Description

Die Erfindung betrifft einen Faserverbundwerkstoff mit einem Mischdrahtgewebe und ein Verfahren zur Herstellung dieses Faser­ verbundwerkstoffes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. An­ spruchs 8.The invention relates to a fiber composite material with a Mixed wire cloth and a process for producing this fiber composite material according to the preamble of claim 1 or to Proverbs 8

Faserverbundwerkstoffe, die ein fester Verbund aus dünnen Keramik-, Kohle- oder Metallfasern (Stahl, Wolfram, Titan) und einer sogenannten Metallmatrix (z. B. Aluminium) sind, werden als MMC-Werkstoffe (Metall-Matrix-Composites) bezeichnet.Fiber composite materials that are a solid composite of thin Ceramic, carbon or metal fibers (steel, tungsten, titanium) and a so-called metal matrix (e.g. aluminum) are considered MMC materials (metal matrix composites).

Zur Erzielung eines derartigen festen Faserverbundwerkstoffes dienen spezielle technische Verdichtungsverfahren, wie z. B. das Heißpressen, die Schmelzinfiltration, das Heißisostatische Pressen oder - als ein relativ neuartiges Verfahren - die Sprengkompaktierung, bei der die Verdichtung des Ausgangs­ materials durch Detonations- bzw. Schockwellendruck erfolgt. Die dem Verdichtungsprozeß vorangehende erforderliche Komponenten Zu­ sammenstellung von Fasermaterial und Metallmatrix unterliegt dabei bestimmten Restriktionen, was insbesondere für die An­ ordnung von Langfaseranteilen innerhalb der Matrix gilt. Die Restriktionen bestehen darin, daß bei gleichzeitig erforder­ lichem hohen Faservolumenanteil (bis ca. 50%, zur Erlangung einer effektiv höheren Zugfestigkeit) Berührungszonen oder Kreu­ zungspunkte zwischen den einzelnen Fasern nach Möglichkeit zu vermeiden sind, da diese beträchtlich zur Minderung der ge­ wünschten Festigkeit des MMC-Verbundwerkstoffes beitragen können.To achieve such a solid fiber composite material serve special technical compression processes such. B. that Hot pressing, melt infiltration, hot isostatic Pressing or - as a relatively new process - the Explosive compaction, in which the compression of the output materials by detonation or shock wave pressure. The Required components preceding the compression process compilation of fiber material and metal matrix certain restrictions, especially for the An order of long fiber fractions within the matrix applies. The Restrictions are that required at the same time high fiber volume fraction (up to approx. 50%, to obtain effectively higher tensile strength) contact zones or cross points of contact between the individual fibers if possible are to be avoided, as these considerably reduce the ge desired strength of the MMC composite material can.

Eine bisher gängige, dein derzeitigen Stand der Technik ent­ sprechende Methode der Komponentenzusammenstellung von Lang­ faseranteilen und Metallmatrix ist z. B. die Bewickelung einer Fasergerüstanordnung mit Fasermaterial, welche dann mit einer Metallmatrix, welche in Pulverform oder in geschmolzenem Zustand vorliegt, aufgefüllt oder benetzt werden kann. Die Fasergerüstanordnung ist dabei von demselben Material (Al, Mg) wie die Matrix. Eine andere gängige Methode ist die Bewickelung oder die Verklebung von dünnen Metallfolien (Al, Mg) mit Faser­ material, wobei hier die Folien die Metallmatrix darstellen. Eine derartige Faser-Folien-Anordnung für einen MMC-Werkstoff ist vor allem dann sinnvoll, wenn sehr geringe Faserabstände (z. B. bei sehr kleinen Bauteilabmessungen) eine homogene Vertei­ lung einer auch sehr feinkörnigen pulverförmigen Metallmatrix nicht mehr oder nur sehr schwerlich zulassen (Bildung von Leer­ volumina im Verbund). Das Verfahren der Schmelzinfiltration hin­ gegen, bei der das Fasermaterial in einer Metallschmelze einge­ fügt ist, wirft in den meisten Fällen die Problematik von uner­ wünschten festigkeitsmindernden Nebenreaktionen auf, welche zwischen Faser und Metallschmelze auftreten können.A previously common, your current state of the art ent speaking method of assembling Lang's components fiber shares and metal matrix is z. B. the winding of a  Fiber structure with fiber material, which then with a Metal matrix, which is in powder form or in a molten state is present, can be filled or wetted. The The fiber structure is made of the same material (Al, Mg) like the matrix. Another common method is winding or the bonding of thin metal foils (Al, Mg) with fiber material, here the foils represent the metal matrix. Such a fiber-film arrangement for an MMC material is particularly useful if the fiber spacing is very small (e.g. with very small component dimensions) a homogeneous distribution a very fine-grained powdered metal matrix no longer or only very difficult to allow (formation of empty spaces volumes in the network). The process of melt infiltration against, in which the fiber material turned into a molten metal adds, in most cases raises the problem of un desired strength-reducing side reactions to which can occur between fiber and molten metal.

Die beiden gängigen Wickel- sowie Klebeverfahren bei der Bereit­ stellung von Faser-Folien-Verbundmaterialien sind ebenfalls nicht völlig problemfrei:The two common winding and gluing processes at the ready Position of fiber-film composite materials are also not completely problem-free:

  • - Eine direkte Bewickelung von dünnen Metallfolien (Al, Mg, . . . ) ist nur mit dünnen, biegsamen Metalldrähten/-fasern (wie W, Ti, Stahl und dgl.) möglich. Keramikfasern, welche eine hohe Bruchempfindlichkeit gegenüber kleinen Krümmungsradien aufweisen, sind für eine derartige Bewickelung nicht ge­ eignet.- Direct winding of thin metal foils (Al, Mg,...) is only possible with thin, flexible metal wires / fibers (like W, Ti, steel and the like) possible. Ceramic fibers, which one high sensitivity to small radii of curvature have, are not ge for such a winding is suitable.
  • - Dünnere Folien (< 0,2 mm) halten der von der Umwickelung mit Metalldraht herrührenden aufgebauten Spannung nicht stand - sie verbiegen sich oder reißen an den seitlichen Randbe­ reichen ein. Die Umwickelung muß dagegen eine gewisse Span­ nung aufweisen, damit die Stabilität des gewünschten Wickel­ abstandes zwischen den einzelnen Metallfasern gewährleistet bleibt. - Thinner foils (<0.2 mm) keep up with the wrapping Metal wire due to the built-up tension - they bend or tear at the side edge submit. The wrapping, however, must have a certain chip have so that the stability of the desired winding distance between the individual metal fibers guaranteed remains.  
  • - Die Verklebung von Fasermaterial und Folie - als Alternative zur Bewickelung - erfordert einen hohen Zeitaufwand (z. B. bezüglich Präzision der Klebstoffauftragung, Aushärten des Klebstoffes etc.)- The bonding of fiber material and film - as an alternative for winding - requires a lot of time (e.g. regarding precision of the adhesive application, hardening of the Adhesive etc.)
  • - Ein wesentliches Kernproblem des Klebeverfahrens stellt der als Fremdmaterie störende Klebstoff innerhalb des zu ver­ dichtenden Faserverbundwerkstoffes dar.- An essential core problem of the gluing process is the as a foreign matter disturbing adhesive within the ver sealing fiber composite material.
  • - Eine entsprechende Minimierung der Klebstoffmenge lädt sich erreichen, indem nur die Faserenden mit den äußeren Randzonen der Folie verklebt werden und die mittleren Faserabschnitte frei beweglich bleiben, was wiederum Probleme für die not­ wendige stabile Fixierung der Faserabschnitte aufwirft. Durch seitliche Verschiebungen der auf der Folie frei beweglichen Faserabschnitte (z. B. durch Reibung beim Aufbau einer ent­ sprechenden Faserfolienanordnung) können Berührungszonen zwischen einzelnen Fasern auftreten, die sich festigkeits­ mindernd für den betreffenden MMC-Verbundwerkstoff auswirken.- A corresponding minimization of the amount of adhesive loads achieve by only using the fiber ends with the outer edge zones the film and the middle fiber sections are glued remain free to move, which in turn causes problems for the emergency agile stable fixation of the fiber sections. By lateral displacements of those freely movable on the film Fiber sections (e.g. due to friction when building an ent speaking fiber foil arrangement) can touch zones occur between individual fibers, the strength reduce the impact on the MMC composite in question.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Faserverbund­ werkstoff nach dem Oberbegriff des Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung dieses Verbundwerkstoffes derart zu verbessern, daß wesentliche mechanische Eigenschaften verbessert sind. Das Herstellungsverfahren soll dabei einfach und kostengünstig aus­ zuführen sein.The invention has for its object a fiber composite material according to the preamble of claim 1 and a method to improve the manufacture of this composite material in such a way that essential mechanical properties are improved. The Manufacturing process should be simple and inexpensive to be led.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Fasern vor der Herstellung des Faserverbundwerkstoffes ein Mischdrahtgewebe mit Drahtelementen bilden, wobei die Draht­ elemente aus dem Material der Metallmatrix gefertigt sind und als Trägermaterial bzw. als Gerüst für die Fasern dienen.According to the invention this object is achieved in that the Fibers before the manufacture of the fiber composite material Form mixed wire mesh with wire elements, the wire elements are made of the material of the metal matrix and serve as a carrier material or as a framework for the fibers.

Vorteilhafterweise besteht das Mischdrahtgewebe aus vertikal zu­ einander verwobenen Fasern und Drahtelementen, wobei die Fasern einen fest fixierten konstanten Faserabstand haben. Derartige Mischdrahtgewebe mit maschinell verwobenen Drahtanteilen können nach dem derzeitigen Stand der Technik in den unterschied­ lichsten Abmessungen bezüglich Drahtdurchmesser und Maschenweite hergestellt werden. Auf dem Markt sind z. B. Mischdrahtgewebe mit ca. 0,03 mm Drahtdurchmesser und ca. 0,04 mm Maschenweite erhältlich.The mixed wire mesh advantageously consists of vertical interwoven fibers and wire elements, the fibers  have a fixed, fixed fiber spacing. Such Mixed wire mesh with mechanically woven wire parts can according to the current state of the art in the difference dimensions in terms of wire diameter and mesh size getting produced. There are e.g. B. Mixed wire mesh with approx. 0.03 mm wire diameter and approx. 0.04 mm mesh size available.

Erfindungsgemäß bestehen die Metallmatrix und damit die Drahtelemente bevorzugt aus Aluminium.According to the invention, the metal matrix and thus the Wire elements preferably made of aluminum.

In bevorzugter Ausführungsform werden als Fasern Stahlfasern verwendet. Die Fasern können jedoch auch Keramik- oder Kohle­ fasern sein. Als Keramikfasern eignen sich z. B. SiC oder Al2O3-Fasern.In a preferred embodiment, steel fibers are used as fibers. However, the fibers can also be ceramic or carbon fibers. As ceramic fibers are such. B. SiC or Al 2 O 3 fibers.

Die Verwebung bzw. Verflechtung, z. B. mit Metalldrähten wie Al etc., zu einem Mischdrahtgewebe ist für die Bruchfestigkeit von Keramikfasern aufgrund der mit der Verwebung einhergehenden, aber nur schwach ausgeprägten Verkrümmungen unkritisch.The interweaving or interweaving, e.g. B. with metal wires such as Al etc., to a mixed wire mesh is for the breaking strength of Ceramic fibers due to the interweaving but only slightly pronounced curvatures uncritical.

Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundstoffes ist dadurch gekennzeichnet, daß das Mischdrahtgewebe auf eine gleich grobe Metallfolie gelegt wird, welche die Metallmatrix bildet und anschließend der Verdich­ tungsprozeß zu einem Faserverbundwerkstoff stattfindet.A preferred method of manufacture according to the invention a fiber composite is characterized in that the Mixed wire mesh is placed on an equally rough metal foil, which forms the metal matrix and then the compression tion process to a fiber composite material takes place.

Wenn aus diesem Faserverbundwerkstoff ein Stab bzw. ein Rohrteil gefertigt werden soll, so wird erfindungsgemäß die Metallfolie mit aufgelegtem Mischdrahtgewebe vor dem Verdichtungsprozeß zu einem Stab bzw. Rohrteil aufgewickelt.If a rod or a tube part is made of this fiber composite material According to the invention, the metal foil is to be manufactured with the mixed wire mesh on before the compression process a rod or pipe part wound.

Im folgenden sind die wesentlichsten Kriterien, welche für die Verwendung eines Mischdrahtgewebes sprechen, nochmals detail­ liert am Beispiel einer zylindrischen Stahlfaser-Al-Folien-An­ ordnung aufgeführt. The following are the most important criteria for the Talk about using a mixed wire mesh, again detail based on the example of a cylindrical steel-fiber-Al-foil-An order listed.  

Reduzierung des AufwandesReduction of effort

Da die Verwendung eines vorgefertigten Mischdrahtgewebes aus Stahldraht und Aluminium aufgrund der relativ geringen Herstellkosten zu vertreten ist, ergibt sich daraus eine er­ hebliche Reduzierung des mit der Erstellung einer zylindri­ schen Faser-Folien-Anordnung verbundenen Aufwandes. Aufwen­ dige, problembehaftete Wickeltechniken und Verklebungen (z. B. die notwendige Präzision in der Auftragung der Kleb­ stoffschicht; Dauer der Aushärtung und dergl.) fallen hier vollkommen weg. Allein die spiralförmige Aufwickelung der nur lose aufeinanderliegenden und entsprechend zugeschnittenen Schichtkombination von Mischdrahtgewebe und Al-Folie reicht aus, um eine zylindrische Faser-Folien-Anordnung zu erhalten, welche dann zu einem festen Faserverbundwerkstoff verdichtet werden kann. Für das Verfahren der Sprengkompaktierung wird die spiralförmige Aufwickelung in eine dünnwandige Treiber­ rohrhülse, z. B. aus Al, eingefügt, die gleichzeitig zur Fixierung des Außendurchinessers der spiralförmig auf ge­ wickelten zylindrischen Anordnung dient.Because the use of a prefabricated mixed wire mesh Steel wire and aluminum due to the relatively small Manufacturing costs are responsible, it results from it Significant reduction in the creation of a cylinder The fiber-foil arrangement associated effort. Expenditure problematic winding techniques and gluing (e.g. the necessary precision in the application of the glue layer of fabric; Duration of curing and the like) fall here completely gone. The spiral winding of the only loosely stacked and cut accordingly Layer combination of mixed wire mesh and aluminum foil is sufficient in order to obtain a cylindrical fiber-film arrangement, which then compresses into a solid fiber composite material can be. For the process of explosive compaction the spiral winding into a thin-walled driver pipe sleeve, e.g. B. from Al, inserted at the same time Fixation of the outer diameter of the spiral on ge wrapped cylindrical arrangement is used.

Keine störenden KlebstoffschichtenNo annoying layers of adhesive

Der vollständige Wegfall des störenden Klebstoffes ermöglicht eine effektivere, kompaktere Wickelung der einzelnen Schich­ ten sowie einen störungsfreien Ablauf des anschließenden Verdichtungsvorgangs, da hier auch die Randzonen der zylin­ drischen Anordnung frei von Fremdmaterial (Klebstoff) sind. The complete elimination of the annoying adhesive enables a more effective, more compact winding of the individual layers ten as well as a trouble-free sequence of the subsequent Compression process, since here also the peripheral zones of the cylin arrangement are free of foreign material (adhesive).  

Geringerer Faserabstand, größerer Volumenanteil an Faser­ materialSmaller fiber spacing, greater volume of fiber material

Der Abstand der einzelnen Stahlfasern zueinander wird durch die im Mischdrahtgewebe vorgegebene Maschenweite festgelegt. Durch die innige Verwebung bzw. Verflechtung mit den Al-Drähten ist der Faserabstand der Stahldrähte im gesamten Längenbereich fest fixiert und von hoher Stabilität. Somit können bei Verwendung des entsprechenden Mischdrahtgewebes sehr geringe Faserabstände bis zu ca. 40 µ realisiert werden, was auch eine beträchtliche Erhöhung des Faservolumenanteils bedeutet (bis zu 50%). Bei dem Verfahren der Faserverklebung hingegen ist aufgrund der nur an den Enden fixierten Stahl­ drähte eine gewisse untere Grenze (bei ca. 0,3 mm) für den Faserabstand gesetzt, so daß der daraus resultierende Faser­ volumenanteil ebenfalls entsprechend begrenzt bleibt (< 20%).The distance between the individual steel fibers is determined by the mesh size specified in the mixed wire mesh. Through the intimate interweaving or interweaving with the Al wires is the fiber spacing of the steel wires throughout Fixed length range and of high stability. Consequently can when using the appropriate mixed wire mesh very small fiber spacings of up to approx. 40 µ can be achieved, which is also a significant increase in fiber volume means (up to 50%). In the process of fiber bonding on the other hand is due to the steel fixed only at the ends wires a certain lower limit (at about 0.3 mm) for the Fiber spacing is set so that the resulting fiber volume share also remains correspondingly limited (<20%).

Kompaktere Anordnung bzw. höherer Füllungsgrad der Faser- Matrix-Ausgangskonfiguration für den nachfolgenden Verdich­ tungsprozeß zum MMC-WerkstoffMore compact arrangement or higher degree of filling of the fiber Initial matrix configuration for the subsequent compression development process for the MMC material

Mit der Verwendung eines Mischdrahtgewebes von entsprechend geringer Maschenweite und durch den Wegfall der störenden Klebstoffschichten lädt sich das in der spiralförmig aufge­ wickelten zylindrischen Faser-Folien-Anordnung noch vorhan­ dene Leervolumen minimieren bzw. der Füllungsgrad erheblich steigern, was sich günstig auf die Güte der anschließenden Verdichtung auswirkt.With the use of a mixed wire mesh from accordingly small mesh size and by eliminating the annoying Adhesive layers are charged in the spiral wrapped cylindrical fiber-film arrangement still existing minimize the empty volume or the degree of filling considerably increase what is favorable to the goodness of the subsequent Compression affects.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:In the following, the invention is illustrated by means of exemplary embodiments explained in more detail. It shows:

Fig. 1 ein Mischdrahtgewebe in Draufsicht (Fig. 1a) und im Querschnitt (Fig. 1b), Fig. 1 is a mixing wire fabric in plan view (Fig. 1a) and in cross section (Fig. 1b),

Fig. 2 eine Aufwicklung eines Mischdrahtgewebes mit einer Aluminium-Folie um einen Aluminiumstift. Fig. 2 is a winding of a mixed wire mesh with an aluminum foil around an aluminum pin.

In Fig. 1 ist ein aus Stahldraht 1 und Al-Draht 2 zusammenge­ setztes und entsprechend verwobenes Mischdrahtgewebe 3 mit je­ weils gleichem Drahtdurchmesser und einer Maschenweite a darge­ stellt. Fig. 1a zeigt dabei eine Draufsicht und Fig. 1b einen Querschnitt.In Fig. 1 is made of steel wire 1 and Al wire 2 put together and woven accordingly mixed wire mesh 3 each with the same wire diameter and a mesh size a Darge. Fig. 1a shows a plan view and FIG. 1b a cross section.

Die bereits aufgeführten, mit dem Einsatz eines Mischdrahtge­ webes verbundenen Vorteile sollen anhand eines konkreten Ferti­ gungsbeispiels, wie es die Fig. 2 zeigt, näher veranschaulicht werden:The advantages already mentioned, associated with the use of a mixed wire web, are to be illustrated in more detail with the aid of a concrete production example, as shown in FIG. 2:

In Fig. 2 ist der Aufbau bzw. die Zusammenstellung einer zylin­ drischen Stahlfaser-Al-Folien-Anordnung zu sehen, welche als Ausgangskonfiguration für den nachfolgenden Verdichtungsprozeß (z. B. Heißisostatisches Pressen, Sprengkompaktierung etc.) zu einem Stahlfaserverbundwerkstoff (hier: zylindrischem Stab oder Rohrteil) dient. Für die Zusammenstellung einer derartigen zylindrischen Faser-Folien-Anordnung wird ein auf definierte Länge und Breite zugeschnittenes Mischdrahtgewebe 3 mit vertikal zueinander verwobenen Stahl 1- und Al-Drähten 2 (Beispiel: Draht Φ je 0,1 mm; Maschenweite a = 0,15 mm; s. auch Fig. 1) auf eine dünne Al-Folie 4 (z. B. 0,1 mm) mit denselben Flächenabessungen aufgelegt. Mischdrahtgewebe 3 und Al-Folie 4 werden dann zu­ sammen - z. B. an einem dünnen Al-Stift 5 - spiralförmig bis zu dem gewünschten Durchmesser aufgewickelt. Die so erstellte zylindrische Folienanordnung, welche in abwechselnder radialer Schichtfolge aus dem Mischdrahtgewebe 3 und der Al-Folie 4 zu­ sammengesetzt ist, kann schließlich mittels Heißisostatischen Pressens oder des Verfahrens der Sprengkompaktierung zu einem festen Faserverbundwerkstoff verdichtet werden. Für die Herstel­ lung von zylindrischen Verbundwerkstoffen, bei denen die axiale Zugfestigkeit von maßgebender Bedeutung sein soll, muß das Mischdrahtgewebe 3 entsprechend zugeschnitten und aufgewickelt sein, so daß innerhalb der zylindrischen Folienanordnung die Stahldrähte 1 axial und die Al-Drähte 2 ringförmig angeordnet sind. Auf diese Weise dienen die im zylindrischen Verbund ring­ förmig verlaufenden Al-Drähte 2 auch als Fasergerüst für die axial ausgerichteten Stahldrähte bzw. Stahlfasern 1. Die bei der spiralförmigen Aufwickelung miteinbezogene dünne Al-Folie 4 ist zur Vermeidung von Faserberührungszonen der ansonsten unmittel­ bar radial aufeinanderliegenden Mischdrahtgewebeschichten erfor­ derlich. Zusammen mit den ringförmig ausgerichteten Al-Drähten 2 des Mischdrahtgewebes 3 stellt die als Zwischenschicht dienende Al-Folie 4 die Matrix in dem Verbund dar. Der gegenseitige Ab­ stand und somit der Volumenanteil der axial ausgerichteten Stahlfasern 1 wird in radialer Richtung durch die Dicke der Al-Folien 4 und im Mischdrahtgewebe 3 selbst durch dessen Maschen­ weite bestimmt. Mit Al-Fasern sind Al-Drähte gemeint und umge­ kehrt. Dies gilt auch für Stahlfasern und Stahldrähte. Al ist eine Abkürzung für Aluminium.In Fig. 2 the structure or the assembly of a cylindrical steel fiber Al-foil arrangement can be seen, which as a starting configuration for the subsequent compression process (e.g. hot isostatic pressing, explosive compaction, etc.) to a steel fiber composite material (here: cylindrical Rod or pipe part). To assemble such a cylindrical fiber-foil arrangement, a mixed wire mesh 3 cut to a defined length and width is used with steel 1 and Al wires 2 woven vertically to one another (example: wire Draht 0.1 mm each; mesh size a = 0.15 mm; see also Fig. 1) placed on a thin Al foil 4 (z. B. 0.1 mm) with the same area dimensions. Mixed wire mesh 3 and Al foil 4 are then together - z. B. on a thin Al pin 5 - spirally wound up to the desired diameter. The cylindrical film arrangement thus created, which is composed of the mixed wire mesh 3 and the Al film 4 in an alternating radial layer sequence, can finally be compressed to a solid fiber composite material by means of hot isostatic pressing or the method of explosive compaction. For the manufacture of cylindrical composite materials, in which the axial tensile strength should be of decisive importance, the mixed wire mesh 3 must be cut and wound accordingly so that the steel wires 1 axially and the Al wires 2 are arranged in a ring within the cylindrical film arrangement. In this way, the Al wires 2 running in a ring shape in the cylindrical composite also serve as a fiber structure for the axially aligned steel wires or steel fibers 1 The thin Al foil 4 included in the spiral winding is necessary to avoid fiber contact zones of the otherwise immediately radially superimposed mixed wire fabric layers. Together with the annularly aligned Al wires 2 of the mixing wire cloth 3 is serving as the intermediate layer Al foil 4, the matrix in the composite. The mutual From stand and thus the volume fraction of axially aligned steel fibers 1 in the radial direction through the thickness of the Al -Foils 4 and in the mixed wire mesh 3 itself determined by its mesh width. Al fibers mean Al wires and vice versa. This also applies to steel fibers and steel wires. Al is an abbreviation for aluminum.

Faser-Folien-Verbundwerkstoffe mit axial ausgerichteten Fasern und einer z. B. aus Al-Folien bestehenden Matrix zeichnen sich - neben einer höheren axialen Zugfestigkeit - letztlich auch noch durch ein geringes Gewicht aus.Fiber-film composites with axially aligned fibers and a z. B. consisting of Al foils stand out - in addition to a higher axial tensile strength - ultimately also characterized by a low weight.

Das erfindungsgemäße Mischdrahtgewebe als stabiles, fixiertes Gewebegeflecht erweist sich durch konstante Faserabstände eigen­ schaftsverbessernd auf die Zugfestigkeit von Verbundwerkstoffen.The mixed wire fabric according to the invention as a stable, fixed Fabric braiding proves itself through constant fiber spacing improves the tensile strength of composite materials.

Claims (9)

1. Faserverbundwerkstoff, bestehend aus einer Metallmatrix mit darin eingebetteten festigkeitsverstärkenden Fasern (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (1) vor der Herstel­ lung des Faserverbundwerkstoffs ein Mischdrahtgewebe (3) mit Drahtelementen (2) bilden, wobei die Drahtelemente (2) aus dem Material der Metallmatrix gefertigt sind und als Trägermaterial bzw. als Gerüst für die Fasern (1) dienen.1. Fiber composite material, consisting of a metal matrix with embedded strength-reinforcing fibers ( 1 ), characterized in that the fibers ( 1 ) form a mixed wire fabric ( 3 ) with wire elements ( 2 ) before the manufacture of the fiber composite material, the wire elements ( 2 ) are made from the material of the metal matrix and serve as a carrier material or as a framework for the fibers ( 1 ). 2. Faserverbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Mischdrahtgewebe (3) aus vertikal zuein­ ander verwobenen Fasern (1) und Drahtelementen (2) besteht.2. Fiber composite material according to claim 1, characterized in that the mixed wire fabric ( 3 ) consists of vertically zuein other woven fibers ( 1 ) and wire elements ( 2 ). 3. Faserverbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fasern (1) im Mischdrahtgewebe (3) einen fest fixierten konstanten Faserabstand (a) haben.3. Fiber composite material according to claim 1 or 2, characterized in that the fibers ( 1 ) in the mixed wire fabric ( 3 ) have a fixed fixed fiber spacing (a). 4. Faserverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Metallmatrix und damit die Drahtelemente (2) aus Aluminium bestehen.4. Fiber composite material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the metal matrix and thus the wire elements ( 2 ) consist of aluminum. 5. Faserverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fasern (1) Stahlfasern sind.5. Fiber composite material according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fibers ( 1 ) are steel fibers. 6. Faserverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fasern (1) Keramikfasern sind.6. Fiber composite material according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fibers ( 1 ) are ceramic fibers. 7. Faserverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fasern (1) Kohlefasern sind.7. Fiber composite material according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fibers ( 1 ) are carbon fibers. 8. Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundwerkstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischdrahtgewebe (3) auf eine gleich grobe Metall­ folie (4) gelegt wird, welche die Metallmatrix bildet und anschließend der Verdichtungsprozeß zu einem Faserverbund­ werkstoff stattfindet.8. A method for producing a fiber composite material according to one of claims 1 to 7, characterized in that the mixed wire mesh ( 3 ) is placed on an equally large metal foil ( 4 ) which forms the metal matrix and then the compression process takes place to form a fiber composite material. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie (4) mit aufgelegtem Mischdrahtgewebe (3) vor dem Verdichtungsprozeß zu einem Stab bzw. Rohrteil auf ge­ wickelt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the metal foil ( 4 ) with applied mixed wire mesh ( 3 ) before the compression process to a rod or pipe part is wrapped on ge.
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