Springe zum Seiteninhalt

Druckversuche und Kerbdruckversuche an Composites

Snowboards, Autos, Windkrafträder, Zahnimplantate und Segelflugzeuge sind Beispiele aus dem breiten Anwendungsfeld für faserverstärkte Verbundwerkstoffe.  Sie zeichnen sich durch hohe Festigkeit und Steifigkeit aus und sind dabei aufgrund ihres geringen Gewichtes sehr gut für Leichtbauanwendungen geeignet. Üblicherweise bestehen sie aus zwei Hauptkomponenten, deren Wechselwirkung untereinander die besonderen Eigenschaften des Werkstoffs maßgebich beeinflussen. Im Hinblick auf die Druckfestigkeit ist eine zuverlässige Werkstoffprüfung für eine sichere Verwendung von Composites daher besonders wichtig. Druckversuche und Kerbdruckversuche an Composites sind anspruchsvoll, nicht nur hinsichtlich Probenvorbereitung sondern auch in Bezug auf die Durchführung. Unsere Prüfvorrichtungen für Druckversuche und Kerbdruckversuche an Composites zeigen sich hier als besonders hilfreich.

Übersicht Prüfmethoden  Druckversuche  Kerbdruckversuche  Composite-Broschüre

Druckversuch mit stirnseitiger Krafteinleitung an Composite
ASTM D695, DIN EN 2850, BSS 7260
zu Druckversuch mit stirnseitiger Krafteinleitung an Composite
Druckversuch mit Krafteinleitung über Schub
ISO 14126, ASTM D3410, DIN EN 2850
zu Druckversuch mit Krafteinleitung über Schub
Druckversuch mit kombinierter Krafteinleitung
ISO 14126 (Verfahren 2), ASTM D6641, Airbus AITM 1.0008
zu Druckversuch mit kombinierter Krafteinleitung
Open Hole Compression, Filled Hole Compression, Kerbdruckversuch
ASTM D6484, ASTM D6742, Boeing BSS 7260 Type I, AITM 1.0008
zu Open Hole Compression, Filled Hole Compression, Kerbdruckversuch

Druckversuche - Prüfmethoden und Prüfnormen

Composite Materialien haben charakteristische und sehr verschiedene Versagensmoden in den unterschiedlichen Belastungsrichtungen. Dabei ist die Druckfestigkeit in Faserrichtung in der Regel wesentlich niedriger also die entsprechende Zugfestigkeit und stellt somit oft den designkritischeren Kennwert dar. Druckversuche zur Charakterisierung der Materialkennwerte wie Druckmodul und Druckfestigkeit von unidirektionalen Laminaten, von Geweben und Gelegen sowie von multidirektionalen Laminaten, spielen bei der mechanischen Prüfung von Composites daher eine sehr wichtige Rolle.

Es stehen eine Vielzahl von Prüfmethoden und Prüfnormen zur Verfügung, wobei zwischen drei Prinzipien der Lasteinleitung unterschieden wird:

  • Druckversuch mit stirnseitiger Krafteinleitung (End Loading Compression) nach ASTM D695, DIN EN 2850 Type B oder Boeing BSS 7260 Type III und IV
  • Druckversuch mit Krafteinleitung über Schub (Shear Loading Compression) nach ISO 14126 Verfahren 1, ASTM D3410 oder DIN EN 2850 Type A
  • Druckversuch mit kombinierter Krafteinleitung (Combined Loading Compression) nach ISO 14126 Verfahren 2, ASTM D6641 und Airbus AITM 1.0008

Druckversuche an Composite Materialien stellen sehr hohe Anforderungen an die Probenvorbereitung, an das Laborpersonal das die Prüfung durchführt und an die Prüftechnik selbst. Bei der Krafteinleitung in das Laminat müssen Spannungsspitzen, als auch Biegeverformungen vermieden werden, um die tatsächlichen Druckkennwerte ermitteln zu können. Um überlagerte Biegeverformungen zu erkennen, schreiben viele Druckprüfnormen eine beidseitige Dehnungsmessung in Lastrichtung vor, wofür in der Regel Dehnmessstreifen verwendet werden.

Kerbdruckversuche - Prüfmethoden und Prüfnormen

Neben der Prüfung an ungeschädigten Laminaten zur Bestimmung von Druckmodul und Druckfestigkeit kommen Verfahren zur Charakterisierung des Einflusses einer Schädigung in Form eines Lochs zum Einsatz. Kerbdruckversuche als Open Hole Compression (OHC) nach ASTM D6484, sowie als Filled Hole Compression (FHC) mit eingesetzter Schraube oder Bolzen nach ASTM D6742, bilden den Zustand einer geschraubten oder genieteten Verbindung in einer Faserverbundstruktur ab. Kerbdruckversuche sind weiterhin in den Industrie-Normen Airbus AITM 1.0008 und Boeing BSS 7260 Type I beschrieben.

Name Typ Größe Download
  • Branchenbroschüre: Composites PDF 7 MB
Top