Interlaminare Scherfestigkeit: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 20. August 2010, 08:49 Uhr
Interlaminare Scherfestigkeit
Zur Bestimmung der interlaminaren Scherfestigkeit (ILSF) von faserverstärkten Verbundwerkstoffen wird als typisches Verfahren zur Qualitätssicherung der Kurzbiegeversuch (short beam test) herangezogen. Bild 1 zeigt eine Prüfvorrichtung (Wyoming test fixture) mit Prüfkörper als Zusatzeinheit für eine Universalprüfmaschine, die in 3- und 4-Punkt Biegeanordnung genutzt werden kann.
Bild 1: Prüfvorrichtung mit Prüfkörper für Kurzbiegeversuch
Die mit dem Kurzbiegeversuch ermittelte scheinbare Scherfestigkeit ist die in der neutralen Faser des Prüfkörpers vorliegende maximale Schubspannung im Moment des ersten Versagens. Es wird der Widerstand gegen interlaminare Scherbeanspruchung parallel zu den Lagen des Laminates bestimmt, der Aussagen über die Faser/Matrix-Anbindung liefert. Die Durchführung der Prüfung kann nach ASTM D 2344 oder nach DIN EN 2563 erfolgen, die sich im geforderten L/d-Verhältnis, der Prüfkörperlänge, den Auflagerabmessungen und den Prüfgeschwindigkeiten unterscheiden. Die schematische Darstellung der Prüfanordnungen und die Prüfkörpergeometrien sind in den Bildern 2 a und b dargestellt.
Bild 2: Schematische Darstellung des Kurzbiegeversuches nach ASTM D 2344 (a) und DIN EN 2563 (b)
Die interlaminare Scherfestigkeit wird entsprechend der nachstehenden Gleichung berechnet.
| F- | Druckkraft |
| B- | Breite |
| d- | Dicke |
Diese Prüfung eignet sich für die Qualitätsüberwachung scherbeanspruchter Bauteile, da nur kleine Prüfkörper herausgearbeitet werden müssen.
Literaturhinweise
| Standard Test Method for Short-Beam Strength of Polymer Matrix Composite Materials and their Laminates | |
| Luft- und Raumfahrt – Kohlenstofffaserverstärkte Kunst-stoffe – Unidirektionale Laminate; Bestimmung der schein-baren interlaminaren Scherfestigkeit | |
| Prüfung von Verbundwerkstoffen. In: Grellmann, W.; Seidler, S. (Hrsg.): Kunststoffprüfung. Carl Hanser Verlag München Wien (2005), 1. Auflage, S. 560-561, (ISBN 3-446-22086-0) |