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<table class="diff diff-contentalign-left diff-editfont-monospace" data-mw="interface">
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<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">← Nächstältere Version</td>
<td colspan="2" style="background-color: #fff; color: #202122; text-align: center;">Version vom 18. Dezember 2017, 09:29 Uhr</td>
</tr><tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l3" >Zeile 3:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 3:</td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>__FORCETOC__</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>__FORCETOC__</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Ausrichtung von Verstärkungsfasern==</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>==Ausrichtung von Verstärkungsfasern==</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'>−</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #ffe49c; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Die Faserorientierung ist die Ausrichtung von Verstärkungsfasern in der Matrix. In vielen technischen [[Kunststoffe]]n werden zur Erhöhung der [[Zugfestigkeit|Festigkeit]] und [[<del class="diffchange diffchange-inline">Probennachgiebigkeit|</del>Steifigkeit]] (siehe auch: [[Zugversuch Nachgiebigkeit]]) des Werkstoffes Fasern eingesetzt. Durch den Fertigungsprozess des Spritzgießens werden diese Fasern bezüglich der Fließrichtung orientiert. Dies führt dazu, dass die Materialeigenschaften in dem [[Kunststoffbauteil|Bauteil]] nicht mehr isotrop, sondern anisotrop sind (siehe: [[Anisotropie]]). Dies bedeutet, dass das Material unterschiedliche Eigenschaften in Faserrichtung und quer dazu aufweist.</div></td><td class='diff-marker'>+</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Die Faserorientierung ist die Ausrichtung von Verstärkungsfasern in der Matrix. In vielen technischen [[Kunststoffe]]n werden zur Erhöhung der [[Zugfestigkeit|Festigkeit]] und [[Steifigkeit]] (siehe auch: [[Zugversuch Nachgiebigkeit]]) des Werkstoffes Fasern eingesetzt. Durch den Fertigungsprozess des Spritzgießens werden diese Fasern bezüglich der Fließrichtung orientiert. Dies führt dazu, dass die Materialeigenschaften in dem [[Kunststoffbauteil|Bauteil]] nicht mehr isotrop, sondern anisotrop sind (siehe: [[Anisotropie]]). Dies bedeutet, dass das Material unterschiedliche Eigenschaften in Faserrichtung und quer dazu aufweist.</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Daher ist es notwendig, den Zusammenhang zwischen Faserorientierung und Werkstoffeigenschaften in Abhängigkeit von der Werkstoffzusammensetzung systematisch zu untersuchen.</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>Daher ist es notwendig, den Zusammenhang zwischen Faserorientierung und Werkstoffeigenschaften in Abhängigkeit von der Werkstoffzusammensetzung systematisch zu untersuchen.</div></td></tr>
<tr><td colspan="2" class="diff-lineno" id="mw-diff-left-l58" >Zeile 58:</td>
<td colspan="2" class="diff-lineno">Zeile 58:</td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|Jäger, S.: Einfluss der Faserorientierung auf das mechanische Kennwertniveau medial und thermisch beanspruchter Polypropylen-Glasfaser-Verbunde. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Diplomarbeit (2010) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 3-168))</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|Jäger, S.: Einfluss der Faserorientierung auf das mechanische Kennwertniveau medial und thermisch beanspruchter Polypropylen-Glasfaser-Verbunde. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Diplomarbeit (2010) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 3-168))</div></td></tr>
<tr><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|}</div></td><td class='diff-marker'> </td><td style="background-color: #f8f9fa; color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #eaecf0; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div>|}</div></td></tr>
<tr><td colspan="2"> </td><td class='diff-marker'>+</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div><ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;"></ins></div></td></tr>
<tr><td colspan="2"> </td><td class='diff-marker'>+</td><td style="color: #202122; font-size: 88%; border-style: solid; border-width: 1px 1px 1px 4px; border-radius: 0.33em; border-color: #a3d3ff; vertical-align: top; white-space: pre-wrap;"><div><ins style="font-weight: bold; text-decoration: none;">[[Kategorie:Morphologie und Mikromechanik]]</ins></div></td></tr>
</table>Reinckehttps://wiki.polymerservice-merseburg.de/index.php?title=Faserorientierung&diff=6143&oldid=prevOluschinski: Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} <span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Faserorientierung; siehe auch Glasfaserorientierung</span> __FORCETOC__ ==Ausrichtung von Vers…“2017-08-14T09:38:23Z<p>Die Seite wurde neu angelegt: „{{PSM_Infobox}} <span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Faserorientierung; siehe auch <a href="/index.php/Glasfaserorientierung" title="Glasfaserorientierung">Glasfaserorientierung</a></span> __FORCETOC__ ==Ausrichtung von Vers…“</p>
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<span style="font-size:1.2em;font-weight:bold;">Faserorientierung; siehe auch [[Glasfaserorientierung]]</span><br />
__FORCETOC__<br />
==Ausrichtung von Verstärkungsfasern==<br />
Die Faserorientierung ist die Ausrichtung von Verstärkungsfasern in der Matrix. In vielen technischen [[Kunststoffe]]n werden zur Erhöhung der [[Zugfestigkeit|Festigkeit]] und [[Probennachgiebigkeit|Steifigkeit]] (siehe auch: [[Zugversuch Nachgiebigkeit]]) des Werkstoffes Fasern eingesetzt. Durch den Fertigungsprozess des Spritzgießens werden diese Fasern bezüglich der Fließrichtung orientiert. Dies führt dazu, dass die Materialeigenschaften in dem [[Kunststoffbauteil|Bauteil]] nicht mehr isotrop, sondern anisotrop sind (siehe: [[Anisotropie]]). Dies bedeutet, dass das Material unterschiedliche Eigenschaften in Faserrichtung und quer dazu aufweist.<br />
<br />
Daher ist es notwendig, den Zusammenhang zwischen Faserorientierung und Werkstoffeigenschaften in Abhängigkeit von der Werkstoffzusammensetzung systematisch zu untersuchen.<br />
<br />
==Das 5-Schicht-Modell der Faserorientierung==<br />
<br />
Bei Bauteilen, die im Spritzgießprozess hergestellt werden, richten sich die Fasern während der Formfüllung insbesondere in Bereichen mit hohen Schergradienten sowie aufgrund des geringen Strömungswiderstandes der Fasern längs entlang der Strömungsrichtung der Matrix aus. Aus diesem Grund sind die Fasern an [[Bindenaht|Bindenähten]] parallel zu diesen orientiert und tragen nicht zur Festigkeitssteigerung des Matrixwerkstoffs in der Bindenaht bei ('''Bild''' 1).<br />
<br />
[[Datei:Faserorientierung1.jpg|450px]]<br />
{| <br />
|- valign="top"<br />
|width="50px"|'''Bild 1''': <br />
|width="600px" |Lichtmikroskopische Aufnahme eines Anschliffs, Bauteil aus PA66-CF im Bereich der Bindenaht [1]<br />
|}<br />
<br />
Die Strömungsvorgänge beim Spritzgießen verursachen aufgrund des parabolischen Geschwindigkeitsprofils einen Schichtaufbau der Faserorientierung. Am Rand erstarrt die Schmelze sehr schnell und die Faserorientierung ist regellos. Bei vielen [[Thermoplaste]]n wird dabei auch eine nahezu faserfreie Randzone mit Dicken bis zu 300 μm beobachtet. Im Zentrum der Kavität, also im laminaren Strömungsbereich, sind die Fasern senkrecht zur Fließrichtung ausgerichtet. Zwischen den Randschichten und der Kernschicht wird die Schmelze geschert und die Fasern orientieren sich in Fließrichtung. Es wurde ein 5-Schicht-Modell der Faserorientierung von [[Menges,_Georg|Menges]] und Geisbüsch entwickelt ('''Bild 2''') [2].<br />
<br />
[[Datei:Faserorientierung2.jpg]]<br />
{| <br />
|- valign="top"<br />
|width="50px"|'''Bild 2''': <br />
|width="600px" |Geschwindigkeitsprofil und Faserausrichtung währen des Spritzgießprozesses nach [[Menges,_Georg|Menges]] [2]<br />
|}<br />
<br />
==Mechanische Eigenschaften und Zähigkeitscharakterisierung==<br />
<br />
Die [[Glasfaserorientierung|Hauptorientierungsrichtung der Glasfasern]] ist beim 5-Schicht-Modell parallel zur Fließrichtung, was sich auch in den mechanischen Eigenschaften widerspiegelt ('''Bild 3 und 4''').<br />
<br />
[[Datei:Faserorientierung3.jpg]]<br />
{| <br />
|- valign="top"<br />
|width="50px"|'''Bild 3''': <br />
|width="600px" |Zugversuche – [[Zugversuch#Zugversuch, Spannungs-Dehungs-Diagramm|Spannungs-Dehnungs-Diagramme]] von Polypropylen in Abhängigkeit von der Spritzrichtung (längs und quer) und vom Füllstoffanteil (20, 30, 40 M.-% Glasfasern und 10 M.-% Glasfasern + 30 M.-% Mineral) [3]<br />
|}<br />
<br />
[[Datei:Faserorientierung4.jpg]]<br />
{| <br />
|- valign="top"<br />
|width="50px"|'''Bild 4''': <br />
|width="600px" |Zähigkeitscharakterisierung von Polypropylen in Abhängigkeit von der Spritzrichtung (längs und quer) und vom Füllstoffanteil (20, 30, 40 M.-% Glasfasern und 10 M.-% Glasfasern + 30 M.-% Mineral) im [[Instrumentierter Kerbschlagbiegeversuch|instrumentierten Kerbschlagbiegeversuch]], a) Maximalkraft, b) Durchbiegung bei Maximalkraft, c) [[J-Integral Auswertemethoden|J-Wert]], d) [[Erweitertes CTOD-Konzept|Rissöffnungsverschiebung]] [3]<br />
|}<br />
<br />
<br />
'''Literaturhinweise'''<br />
{|<br />
|-valign="top"<br />
|[1] <br />
|VDI 3822, Blatt 2.1.2 (2012-01): Schadensanalyse – Schäden an thermoplastischen Kunststoffprodukten durch fehlerhafte Verarbeitung<br />
|-valign="top"<br />
|[2] <br />
|[[Menges,_Georg|Menges, G.]], Geisbüsch, P.: Die Glasfaserorientierung und ihr Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften thermoplastischer Spritzgussteile – Eine Abschätzmethode, Colloid & Polymer Science, 260 (1982) 1, S. 73–81<br />
|-valign="top"<br />
|[3] <br />
|Jäger, S.: Einfluss der Faserorientierung auf das mechanische Kennwertniveau medial und thermisch beanspruchter Polypropylen-Glasfaser-Verbunde. Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Diplomarbeit (2010) (siehe [[AMK-Büchersammlung]] unter B 3-168))<br />
|}</div>Oluschinski