Faserschädigung für Spritzgussteile aus LFT voraussagen

Die Steifigkeit, Festigkeit und Schlägzähigkeit von faserverstärkten Bauteilen aus langfaserverstärkten Thermoplasten (LFT) hängt stark von der Qualität der Fasern ab. Doch diese werden beim Spritzgießen durch hydrodynamische Kräfte geschädigt.

Das Institut für Kunststofftechnik (IKT) der Universität Stuttgart erforscht nun gemeinsam mit der CAE Innovative Engineering GmbH, wie sich die Faserschädigung und damit die Struktureigenschaften dieser Bauteile zuverlässig vorhersagen lassen.

Das Ziel der Forscher ist, die verarbeitungsbedingten Fasermikrostruktur von LFTs (inklusive Schädigung) innerhalb der Vorhersagemodelle für die anisotropen Werkstoffeigenschaften berücksichtigen zu können. Damit soll es möglich werden, die lokale Faserlänge und die lokale Faserorientierung zu berücksichtigen.

Hierzu wird die Steifigkeitsberechnung um die elementweise Faserlänge und die Festigkeitsberechnung um ein Modell basierend auf der kritischen Faserlänge erweitert. Als Versagenskriterium zur Berechnung der Faserschädigung ziehen die Forscher die kritische Dehnung, ermittelt auf Basis der Schallemissionsanalyse an Zugprüfkörpern, heran.

Bild oben: Elementweise Berücksichtigung der Fasermikrostruktur bei der Berechnung der anisotropen mechanischen Eigenschaften (Quelle: Fraunhofer IKT)


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Quelle und weitere Infos: Fraunhofer IKT, Kunststoff Magazin

 

 

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