Composite Material -Prüfungen

Composite Material Prüfungen zur Charakterisierungen von Sandwiches mit langjährige Erfahrung und eigenem akkreditierten Prüftechnikum.
Composite Material

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Themenübersicht

Was ist eine Composite Prüfung ?

Composite Material

Unter dem Begriff Composite Materialien sind häufig von der Werkstoffzusammensetzung her gesehen sehr unterschiedliche Verbundmaterialien gemeint. Entsprechend unterschiedlich sind auch die Prüfmethoden für die Charakterisierung der eingesetzten Materialien. Um solche Composite Materialien technisch sicher einsetzen zu können müssen die Materialkennwerte in verschiedenen Prüfungen zuverlässig ermittelt werden.
Unsere Composite Experten haben in unseren akkreditierten Laboren bereits sehr erfolgreich Verbundmaterialien charakterisiert, validiert und optimiert.

Ein Composite in Form eines Sandwiches mit zwei Deckschichten und einem Kernmaterial oder nur die reine Prüfung eines Kernmaterials in Form eines Sandwich-Prüfkörpers werden durch Biegeprüfungen mit den resultierenden Werkstoffkennwerten der Biegesteifigkeit und Druckfestigkeit sehr gut charakterisiert. Für die Charakterisierung von Kernmaterialien in Form von Polymerschäumen werden zusätzlich Kopfzugversuche , Druckversuche sowie Scherversuche und Dichtebestimmung durchgeführt.

Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) oder auch häufig ‘fibre reinforced polymers’ (FRP) bezeichnete Werkstoffe fallen auch unter den Begriff der Composite Materialien. Weit verbreitete Formen der faserverstärkten Kunststoffe sind glasfaserverstärkte Kunststoffe (GfK) und kohlefaserverstärkte Kunststoffe (CfK). Die faserverstärkten Kunststoffe werden durch den klassischen Zugversuch, der 3-Punkt-Biegeprüfung oder auch durch thermomechanische Analysen wie z.B. dem TMA charakterisiert. Der Fasergehalt der Proben kann durch Thermogravimetrie (TGA) bestimmt werden.

Wie ist ein Composite Material aufgebaut?

Verbundmaterialien bestehen aus Deckschichten und einem Kern. Die Materialien der Deckschichten können sehr unterschiedlich sein. Üblich sind Metalle, faserverstärkte Kunststoffe aber auch Papier oder Holz. Diese Deckschichten umgeben einen Kern der aus Vollmaterial, einem Schau oder einer anderen Struktur wie z.B. Waben besteht.

Beim Aufbau eines Composite Materials werden die mechanischen Eigenschaften der Deck- und Kernschichten so kombiniert, dass sich daraus die gewünschten Materialeigenschaften ergeben. Sehr häufig wird eine hohe Drucksteifigkeit sowie Biegesteifigkeit mit minimalem Gewicht gewünscht.

Biegefestigkeit von Composite Materialien

Die Faserverstärkten Kunststoffe können nach Din EN ISO 14125 zur Ermittlung der Biegefestigkeit im Biegeversuch ermittelt werden.

Druckfestigkeit von Composite Materialien

Die Druckfestigkeit wird im Druckversuch ermittelt. Die Druckfestigkeit wird in N/mm2 angegeben und entspricht einer mechanischen Spannung. Bei spröden Materialien führt das Erreichen der Druckfestigkeit zum Bruch, bei duktilen Materialien zum plastischen Fliessen.

Schubfestigkeit von Composite Materialien

Die Schubfestigkeit wir im Schubversuch oder auch als Scherversuch bekannt ermittelt. Dabei wird die der Schubmodul ermittelt und in N/mm2 angegeben. Die Schubfestigkeit beschreibt einen Werkstoffkennwert, der den Widerstand gegen Abscheren beschreibt.

Beispielanwendungen für eine Composite Material Prüfung

Composite Material Prüfungen für die Technische Sicherheit

Zahlreiche Prüfungen (Biegeprüfungen, Druckversuche, Kopfzugversuche, TMA, TGA) an Composite Materialien werden für folgende Produkte zur Sicherstellung der geforderten Werkstoffeigenschaften für einen sicheren Betrieb durchgeführt:

  • Polymerschäume in Sandwichanwendungen für Windkrafträder und Fahrzeugaufbauten
  • Sandwich für Fahrzeugaufbauten und Leichtbau-Brückendecks
  • Faserverstärkte Kunststoffe in der Luft- und Raumfahrtindustrie, Deckschichten für Brückendecks
  • Aluminium Verbundplatten für Gebäudefassaden oder Display Bereich…..

 

Erfahren Sie mehr über unsere Kompetenz im Bereich Technische Sicherheit

Kontaktieren Sie mich

Dr. Benedikt Moser

CTO und Material Experte


Tel: +41 52 551 11 33
Mail: CTO@suisse-tp.ch