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DLR: Ermüdungsprüfungen an CFK-verstärkten Composites

Dieser PR-Bericht wird Ihnen bereitgestellt von ZwickRoell.

Materialprüfung mit der elektrodynamischen Prüfmaschine LTM von ZwickRoell. (Foto: ZwickRoell)

Materialprüfung mit der elektrodynamischen Prüfmaschine LTM von ZwickRoell. (Foto: ZwickRoell)

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, Ulm, zum Einsatz.

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.

Um lokale Dehnungen auf den Probekörpern besser abzubilden, besteht die Möglichkeit zum Anschluss von bis zu drei 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.

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