Bestimmung der Faserorientierung langglas-faserverstarkter Thermoplaste mittels bildoptischer Analyse und Computertomografie

摘要

Faserverstarkte Thermoplaste gewinnen unter dem Einfluss sozialpo-litischer Themen wie der Ressourcenschonung, der Energieeinsparung und unter dem Aspekt des Recyclings zunehmend an Bedeutung. Die erzielbare Steigerung der mechanischen Eigenschaften ist dabei vor allem von der vorliegenden Faserorientierung, Faserkonzentration und Faserlange im Bauteil abhangig. Thermoplaste mit diskontinuierlicher Faserverstarkung werden typischerweise im grossserientauglichen Spritzgiessprozess hergestellt. Dabei bildet sich eine lokal stark variierende Faserorientierung aus, die durch den Werkstoff, die Bauteilgeometrie und die Prozesseinstellungen beeinflusst wird. Zur Charakterisierung von Werkstoff- und Bauteileigenschaften spielt dementsprechend die Analyse der Faserorientierung eine entscheidende Rolle. Konventionelle Methoden beschranken sich dabei auf die bildoptische Analyse von zweidimensionalen Schliffbildern. Aktuelle Methoden stutzen sich hingegen auf die Auswertung von dreidimensionalen Rekonstruktionen mittels Computertomografie. Ein Vergleich zeigt, dass die Computertomografie durch automatisierte Algo-rithmen verlassliche Ergebnisse zur Faserorientierung liefern kann. Im vorliegenden Beispiel als Abgleich zur experimentellen Bestimmung des Faservolumenanteils zeigen die errechneten Ergebnisse auf Basis der Computertomografie sogar um 15% geringere Abweichungen als die konventionelle bildoptische Methode.