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Biegeversuche an Composites

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  • Branchenbrosch├╝re: Composites PDF 7 MB

Ziel der Pr├╝fung

Anhand von Biegeversuchen kann eine einfache Charakterisierung wichtiger mechanischer Eigenschaften erzielt werden. Das Laminat des Probek├Ârpers wird an der Unterseite auf Zug und an der Oberseite auf Druck beansprucht. Die in der Mitte liegenden Laminatebenen bleiben unbeansprucht. Weiterhin treten in diesem Versuchsaufbau Scherspannungen l├Ąngs zur Laminatebene auf, die nach M├Âglichkeit durch die Wahl eines gro├čen Auflageranstands im Verh├Ąltnis zur Dicke des Probek├Ârpers minimiert werden.

Bei multidirektionalen Laminaten kann der Biegeversuch zum Erkennen von Layup-Fehlern herangezogen werden. Dies macht ihn interessant f├╝r die Qualit├Ąts├╝berwachung und Wareneingangskontrolle.

Auch bei den Biegeversuchen ist eine exakte Ausrichtung von Auflagern und Stempeln des Werkzeugs zwingend notwendig um sichere und reproduzierbare Pr├╝fergebnisse zu erzielen. ZwickRoell hat hierzu spezielle Biegewerkzeuge entwickelt, bei denen sich alle Elemente exakt aufeinander einstellen lassen.

3-Punkt Biegeversuche

3-Punkt Biegeversuche sind weit verbreitet und leicht durchzuf├╝hren. Die Durchbiegung kann mit dem Traversenwegaufnehmer der Pr├╝fmaschine gemessen werden wenn die Maschinenverformung kompensiert wird.

  • Der Biegemodul wird entweder zwischen 10% und 50% Fmax (EN 2562), oder 10 und 25% Fmax (EN 2746), oder zwischen zwei Dehnungsgrenzen (ISO und ASTM) bestimmt.
  • Das Verh├Ąltnis Auflagerabstand/Dicke ist 32:1 in der ASTM. ISO nutzt 20:1 f├╝r GFK und 40:1 f├╝r CFK, EN Normen nutzen 16:1 f├╝r GFK und 40:1 f├╝r CFK. Der Probek├Ârper wird dadurch nur geringen Scherkr├Ąften ausgesetzt.

4-Punkt Biegeversuch

Der Vorteil des 4-Punkt Biegeversuchs ist der scherkraftfreie Bereich zwischen den Krafteinleitungsstellen des Doppelstempels.

  • Der Biegemodul wird zwischen 0,05 und 0,25% Dehnung (ISO 14125) oder 0,1 und 0,3 % Dehnung (ASTM D 7264) bestimmt.
  • Der mittlere Auflagerabstand kann 1/3 (ISO 14125) oder 1/2 (ASTM D 7264) des unteren Auflagerabstands betragen. Das Auflager-Dickenverh├Ąltnis ist 32:1 in ASTM. ISO nutzt 22,5:1 f├╝r GFK und 40,5:1 f├╝r CFK.
  • Die Durchbiegung wird nach den g├Ąngigen Normen in der Mitte zwischen den Auflagern mit direkter Messung bestimmt. 

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