Ermüdungsverhalten von glasfaserverstärkten Polyurethanharz-Laminaten

Thomas Buchsteiner

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Für die Produktion von Alpin-Skiern werden u.a. neuartige Glasfaserlaminate auf Basis von Polyurethan-Matrixwerkstoffen (PUR) eingesetzt, die ein hohes Potential für eine Optimierung sowohl der Fertigungsverfahren als auch der mechanischen Eigenschaften mit sich bringen. Ziel dieser Arbeit war es die Auswirkungen unterschiedlicher Pressbedingungen durch Variation von Presstemperatur, -druck und -zeit auf die statischen als auch auf die dynamischen Biegeeigenschaften der Laminate zu untersuchen und daraus mögliche Verarbeitungs-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen abzuleiten. Für die Untersuchungen wurden Laminate aus vier Lagen eines bidirektionalen Glasfasergeleges und einem speziell für das Nasslaminieren entwickelten Polyurethanharz nach acht unterschiedlichen Pressbedingungen hergestellt. Mittels Lichtmikroskopie wurde die Laminatstruktur und das Versagensbild der Laminate charakterisiert. Die mechanischen Eigenschaften der Laminate wurden sowohl im statischen als auch im dynamischen 3-Punkt-Biegeversuch untersucht, wobei das Ermüdungsverhalten exemplarisch an vier der acht Laminate bestimmt wurde. Die Ergebnisse der statischen und dynamischen Versuche zeigten eine eindeutige Korrelation zwischen Verarbeitung, Struktur und den daraus resultierenden mechanischen Eigenschaften. Dabei führt eine aus der Pressbedingung resultierende kompakte, nahezu porenfreie Laminatstruktur, die durch eine hohe Presstemperatur in Kombination mit einem hohen Pressdruck realisiert werden kann, zu hohen statischen Biegeeigenschaften. Das Ermüdungsverhalten der Laminate zeigt ein konträres Bild zu den statischen Unter-suchungsergebnissen. Ausgehend von den guten statischen Biegeeigenschaften zeigen kompakte Laminatstrukturen in den Wöhlerversuchen bei geringer Zyklenzahl (
Titel in ÜbersetzungFatigue performance of glass fibre reinforced polyurethane matrix laminates
OriginalspracheDeutsch
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Pilz, Gerald, Betreuer (intern)
  • Gloggnitzer, Stefan, Mitbetreuer (intern)
Datum der Bewilligung13 Dez. 2013
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2013

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 13-11-2018

Schlagwörter

  • Faserverbundwerkstoff
  • Polyurethanharz
  • Pressbedingungen
  • Mechanische Eigenschaften

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