Stand der Forschung und Technik

摘要

Faserverst?rkte Verbundwerkstoffe bestehen grunds?tzlich aus zwei unterschiedlichen Komponenten - der Faser und der Matrix. Dabei dient die Faser als Verst?rkung zur übertragung des im Bauteil herrschenden Kraftflusses und die Matrix als Bettungsmasse, um haupts?chlich die Position der Fasern zu fixieren. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Aufgaben unterscheiden sich auch ihre Materialeigenschaften sehr deutlich. Je nach Richtung der Fasern kann das anisotrope Verhalten der Faser-Kunststoff-Verbunde im Vergleich zu konventionellen Materialien ausgenutzt werden, um über eine belastungsgerechte Auslegung die Anforderungen des damit zu fertigenden Produkts bei deutlich geringerem Gewicht zu erfüllen. Man unterscheidet grundlegend in Abh?ngigkeit von der L?nge der Fasern zwischen kurzfaser- (bis zu Xmm) langfaser- (bis zu 50mm) und endlosfaserverst?rkten (mehr als 50mm) 'Kunststoffen [Sch07]. Für die Fasern gebr?uchliche Materialien sind Kohlenstofffasern/Carbonfasern (CFK), Glasfasern (GFK) oder Aramidfasern (AFK), wohingegen die Matrix meist aus Epoxidharz, Polyesterharz oder einem Thermoplast besteht [KosOO]. Im Sinne einer giiten Handhabung und Qualit?t werden oft eine Reihe von vorgetr?nkten Halbzeugen - sogenannte Prepregs - angeboten. Dies sind überwiegend endlosfaserverst?rkte, vorgefertigte, meist gewebte Matten, welche eine bidirektionale oder multiaxiale Lastübertragung erlauben und den Her-stellprozess deutlich beschleunigen k?nnen.