Ermüdungsprüfungen an Composites

Mara Hofacker,

Materialcharakterisierung beim Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt forscht man am Standort Braunschweig in den Bereichen Luftfahrt, Verkehr, Raumfahrt und Energie. Das Institut für Faserverbundleichtbau arbeitet als führende Einrichtung auf diesem Gebiet seit vielen Jahren an effizienteren Fertigungsverfahren für CFK-Strukturen sowie an verbesserten Analyse- und Auslegungsmethoden. Dabei kommt für Ermüdungsprüfungen an CFK-verstärkten Composites in Zukunft eine Prüfmaschine von ZwickRoell zum Einsatz.

Materialprüfung mit der elektrodynamischen Prüfmaschine LTM von ZwickRoell. © ZwickRoell

Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff, kurz CFK (umgangssprachlich auch Carbon) genannt, ist ein Hochleistungswerkstoff, der sich besonders durch sein Verhältnis von geringer Masse zu hoher Steifigkeit auszeichnet. Er eignet sich an vielen Stellen trotz hoher Kosten und aufwendiger Produktion als Alternative zu Metall: Wo immer Leichtbau aus Leistungs- und Effizienzgründen im Vordergrund steht, sind Lösungen aus dem Werkstoff anzutreffen. Gerade im Automobilbau oder in der Fertigung für Rotorblätter nimmt der Einsatz von CFK zu. Dabei sind die Möglichkeiten noch längst nicht ausgereizt, denn das Gewicht von CFK-Strukturen soll in Zukunft weiter sinken. Dafür müssen jedoch offene Fragen beantwortet und das Materialverhalten unter Umwelteinflüssen bei Schädigung erforscht werden.

Am DLR testet man das Material unter realitätsnahen Bedingungen mit einer elektrodynamischen Prüfmaschine LTM von ZwickRoell. Mit dem Prüfsystem können Kräfte bis zu 10 kN und Prüffrequenzen bis 100 Hz abgebildet werden. Für die Ermüdungsversuche lassen sich in der mobilen Temperierkammer Umgebungstemperaturen von -80 °C bis + 250 °C simulieren. Es werden unterschiedliche CFK-Materialkombinationen nach verschiedenen Normen und eigenen Standards des DLR geprüft.

Anzeige

Um lokale Dehnungen auf den Probekörpern besser abzubilden, besteht die Möglichkeit zum Anschluss von bis zu 3 Dehnmessstreifen. Die Auswertung der gewonnenen Daten erfolgt durch die Prüfsoftware TestXpert III. Weiterhin können dank der integrierten Umschaltfunktion mit der LTM auch statische Zug-, Druck- oder Biegeversuche durchgeführt werden.

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Prüfmaschine

Qualitätsicherung im Automobilbau

Im Automobilbau werden für Formteile immer häufiger Werkstoffe mit höherer Festigkeit eingesetzt. Das erfordert auch entsprechende Prüfkräfte bei der Blechumformung in der Qualitätssicherung. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, setzt ein...

mehr...
Anzeige
Anzeige
Anzeige

Prüfmaschine

Zerreißprobe mit Roboter

Zeit ist Geld. Ein Grundsatz, der in besonderem Maße für die Materialprüfung gilt, denn zahlreiche metallverarbeitende Unternehmen stehen in der Qualitätssicherung vor großen Herausforderungen. Da das Produktionsvolumen zunehmend auch von den...

mehr...
Anzeige
Anzeige
Anzeige

Test-Xpo in Ulm

Zwick eröffnet Werk in China

Über 30 Aussteller präsentierten mehr als 300 Exponate aus der Welt der Qualitätssicherung und Materialprüfung auf der Zwick-Test-Xpo in Ulm. Im Rahmen einer Pressekonferenz stellte das Unternehmen seine Neuheiten vor und gab die Eröffnung eines...

mehr...

Newsletter bestellen

Immer auf dem Laufenden mit dem SCOPE Newsletter

Aktuelle Unternehmensnachrichten, Produktnews und Innovationen kostenfrei in Ihrer Mailbox.

AGB und Datenschutz gelesen und bestätigt.
Zur Startseite