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Erschienen in:
2019 | OriginalPaper | Buchkapitel
92. V92 Materialografische Untersuchungen von Faserverbundwerkstoffen
verfasst von : Prof. Dr. rer.nat. Dr.-Ing. E.h. Eckard Macherauch, Prof. Dr.-Ing. Hans-Werner Zoch
Erschienen in: Praktikum in Werkstoffkunde
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
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Zusammenfassung
Bei der Fertigung duromerer Faserverbundwerkstoffe (FVW) entsteht gleichzeitig mit dem Verbundwerkstoff das spätere Bauteil. Eine gute Prozesskontrolle, basierend auf den Kenntnissen erreichter Prozessgrößen und Prozessbedingungen sowie deren Reproduzierbarkeit, sind daher von großer Relevanz [GRE011].
Materialografische Untersuchungen unter Verwendung mikroskopischer Techniken dienen zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Gefügestrukturen und tragen damit wesentlich zur Qualitätsbewertung von FVW bei. Hierbei steht die Analyse der Art, Menge, Form und Größe der unterschiedlichen Strukturbestandteile (wie Füll‑ und Verstärkungsstoffe) im Vordergrund [GRE011] [BUE010].
Für die Bauteiluntersuchungen werden repräsentative Prüfkörper mit der zu untersuchenden Schnittfläche hergestellt. Anschließend werden diese in ein dafür vorgesehenes Harzsystem eingebettet, poliert und mit lichtmikroskopischen Methoden untersucht [GRE011].
Mit den so entstandenen Schliffbildern können die Prüfkörper beispielsweise hinsichtlich der Qualität der eingesetzten Materialien für die jeweiligen speziellen Anwendungen charakterisiert werden. Außerdem können Schwächungen und Schädigungen im Verbund, ausgelöst durch falsch eingestellte Prozessbedingungen oder Belastungen, analysiert werden [BUE010].
Wichtige Bewertungskriterien für die Qualität von Faserverstärkten Kunststoffen (FVK) sind der Faservolumenanteil, die Orientierung der Fasern im Verbund, der Lagenaufbau der textilen Verstärkung sowie Schädigungen oder Fehlstellen in Form von Lunkern, Poren oder Rissen [GRE011] [BUE010].