Materialprüfung von Verbundsystemen – ein Beispiel aus der Ski-Entwicklung

Leichtbau auf den Punkt: Inhouse-Prüfungen helfen Entwicklern, Klebeverbindungen und Verbundaufbauten quantifizierbar zu vergleichen und Verbundbauteile belastbarer auszulegen.

Ski bestehen aus mehrschichtigen Verbundaufbauten aus Holz, Faserverbunden, Metall und Klebstoffen. Das schweizer Unternehmen Stöckli nutzt dafür Prüftechnik von ZwickRoell, um diese Materialverbunde systematisch zu bewerten und Entwicklungsentscheidungen mit messbaren Kennwerten abzusichern. Denn um neue Materialien und Verbundaufbauten zuverlässig bewerten und miteinander vergleich zu können, müssen ihre mechanischen Eigenschaften und Verbindungen quantitativ geprüft werden – nicht nur in der Ski-Entwicklung.

Im Fokus stehen dabei nicht nur Einzelmaterialien, sondern auch die Übergänge im Verbund. Im Labor kommt dafür eine Universalprüfmaschine vom Typ Z020 AllroundLine zum Einsatz. Mit ihr werden Trommelschälversuche zur Bewertung der Haftfestigkeit zwischen Materialschichten durchgeführt. Ergänzend erfolgen Zug- und Druckprüfungen an Komponenten und Verbundaufbauten. Um die Stabilität kritischer Verbindungsstellen sowie die Bindungsstabilität im Gesamtsystem zu bewerten, werden darüber hinaus Ausreißprüfungen eingesetzt. Die Prüfmethoden liefern quantitative Kennwerte, mit denen sich unterschiedliche Materialkombinationen, Klebevliestypen und Aufbauten direkt vergleichen lassen.

Der Nutzwert liegt in der vergleichbaren Bewertung unterschiedlicher Material- und Klebeaufbauten. So lässt sich früher erkennen, welche Kombinationen die geforderte Festigkeit und Steifigkeit im fertigen Ski erreichen und wo Schwachstellen im Aufbau liegen. Das ist vor allem für Entwickler relevant, die Verbundstrukturen nicht nur konstruieren, sondern auch werkstoff- und prozessseitig absichern müssen.

Zugleich verlagert das Unternehmen einen Teil der Werkstoff- und Bauteilbewertung ins eigene Haus. Das verkürzt Prüfwege und schafft schneller belastbare Daten für die Entwicklung von Verbundbauteilen.

Bild oben: Mechanische Haftungsprüfung an einem Verbundaufbau auf einer Universalprüfmaschine, um die Verbindung zwischen Materialschichten zu bewerten. (Quelle: ZwickRoell)

Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung