Fasertechnik KT2
Bis seite 22 (Lernfragen_KT2.pdf)
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Kartei Details
| Karten | 88 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 11.12.2016 / 19.01.2017 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/20161211_ggeasy
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Vorteile der Verbundwerkstoffe
- Hohe gewichtsspezifische Festigkeit und Steifigkeit
- Günstiges Korrisionsverhalten und äusserst beständig gegen Ermüdung
- Zugänglichkeit durch einfache Verarbeitungsmethoden möglich
Nachteile der Verbundwerkstoffe
- Industrialisierung im grossen Stil noch ausstehend
- Hohe Anteil an manuellen Arbeitsschritten und die damit verbundenen Qualitätsunterschiede
Welche Arten von Verstärkungen gibt es?
- Partikelverstärkung [Füllmasse] (hohe Druckfestigkeit / Langlebigkeit und einfache Verarbeitung)
- Kurzfaserverstärkung [Spritzguss] (Länge 0.3-2mm / Fasern Orientierung in Fliessrichtung)
- Langfaserverstärkung [GMT, LFT, SMC, BMC] (5-50mm/Matten)
- Orientierte Endlosfasern [Prepreg-Autoklav, Infusionspr.] (Kostenintensiv)
Übersicht: Länge der Verstärkungsfasern
Bestandteile eines Verbundwerkstoffes und ihre Eigenschaften/ihr Einfluss?
Merkmale eines Laminats?
Wichtige Märkte für FVW
Unterschiedliche Bauweisen von FVW
- Differentialbauweise
- Integralbauweise
- Integrierende Bauweise
- Mischbauweise
Differentialbauweise
Integralbauweise
Mischbauweise
Integrierende Bauweise
Welche Matrixwerkstoffe gibt es und wie sind ihre Eigenschaften?
Duroplaste
Die Vernetzung zum Raumnetzmolekühl läuft erst nach der Benetzung der Faser ab (gute Tränkung) [UP, EP, VE, PI, PE]
Thermoplaste
Kann beliebig oft an- oder aufgeschmolzen werden um weiter Umformt oder verklebt zu werden.
Was ist Black Metal Design?
Ersetzen von Aluminium durch kohlenfaserverstärten Kunststoff
- Die metallische Bauweise wird belassen
- Der FVW wird quasi isotrop aufgebaut (alle Richtungen gleiche Fest- und Steifigkeit
Meist ändert sich nur meist nur die Dichte, die Vorteile von FVW wird durch mangelnde Erfahrung missachtet
Teilkristalline Thermoplaste
Amorphe Thermoplaste
Elastomere
Duroplaste
Beschreibe den Ablauf einer Laminierung mit Stichworten
Ausgangsmaterial - Faser & Matrix - Schichtweiser Aufbau - Unidirektional (anisotrop) oder Multidirektion (quasi Isotrop) - Pressen - fertig
Duroplaste 1/3 (Lesen)
Duroplaste 2/3 (Lesen)
Zeit – Temperatur – Diagramm (TTT) (Lesen)
Duroplaste 3/3 (Lesen)
Thermoplaste 1/2 (Lesen)
Thermoplaste 2/2 (Lesen)
In welche Kriterien Gruppen lassen sich Verstärkungsfasern einteilen?
Nenne die vier wichtigsten Faserarten
- Glasfasern
- Kohlefasern
- Synthesefasern
- Naturfasern
Glasfasern, Eigenschaften und Klassen
- Mengenmässig wichtigste- und preisgünstigste Verstärkungsfasern
- Isotropes Materialverhalten der Faser
C-Glas - Chemie Beständig
D-Glas - Dielektrisch Hochwertig
E-Glas - Elektrisch hochwertig
M-Glas/R-Glas - Hochsteifes Glas
S-Glas höhere Bruchfestig- und Steifigkeit
Kohlefaser Eigenschaften (und Klassen)
- Teuer
- Anisotrop und elektrisch leitend
- Für extreme Anforderungen
Herstellung Kohlefasern
Wird durch Verkoken von Polyacrylnitril (PAN) hergestellt nach diesem Schema:
Synthesefasern, Eigenschaften und Arten
- teuer
- z.T. hochgradig anisotropes Verhalten
- für spezielle Anforderungen wie z.B. hohe Zähigkeit
- Aramid (Kevlar)
- Polyethilen (PE)
- Polyamid
- Polyester
Eigenschaften von Aramid
- Hohe Duktilität
- Hohe Chemikalienbeständigkeit
- Flammwidrigkeit (selbstverlöschend)
- Dimensionsstabilität
- Niedrige elektrische und thermische Leitfähigkeit
- Hohe Wasseraufnahme (bis 7 Gew.-%)
- Schlechte Druckbelastbarkeit
- Geringe UV Beständigkeit
- Schlechte Kompatibilität mit gängigen Harzsystemen
- Neg. therm. Ausdehnungskoeffizient
Naturfasern, Eigenschaften und Arten
- Durchmesser zwischen 10 und 200 μm
- Diskontinuierliche Fasern mit anisotropem Verhalten
- Niedrige thermische Belastbarkeit
- Hervorragende mechanisch-akustische Eigenschaften
- Flachs
- Hanf
- Jute
- Sisal
Welche Arten von Fasern/Fäden gibt es?
- Rovings sind Stränge von parallel nebeneinander liegenden, nicht verdrehten Spinnfäden.
- Filamentgarne: Durch Verdrehen der Spinnfäden
- Zwirn besteht aus zwei oder mehreren einfachen oder gefachten Garnen.
- Stapelfasern bestehen aus parallel liegenden Fasern endlicher Länge
Nenne die 2D-Textile Halbzeuge
- Vliese
- Gestricke
- Gewebe
- Gelege
- Geflechte
- Gewirke
Anordnung der Fasern in 2D-Textile Halbzeuge
Einteilung der Matten und Vliese
Erkläre Drapedierbar
Formbarkeit bei der Herstellung schalenförmiger Bauteile
Erkläre Permeabilität
Permeabilitätsverhalten bei Harzinfusionsprozessen (Tränkbarkeit)
Webarten der Gewebe
- Leinwandbindung: einfache Grundbindung, relativ steif, gut dimensionsstabil
- Köperbindung: geringere Fadenablenkung, gut drapierbar
- Atlasbindung (auch: Satin): Hohe Drapierbarkeit
