Kunststoff

Bauteilqualität faserverstärkter Kunststoffe besser beurteilen

| Redakteur: Sandra Häuslein

Ein Kamerasystem misst sogenannte Imperfektionen an einem Bauteil aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff.
Ein Kamerasystem misst sogenannte Imperfektionen an einem Bauteil aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. (Bild: APEX Engineering e.U.)

Mit dem neuen Standard DIN SPEC 25713 soll sich die Qualität von Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) objektiv prüfen lassen.

In der Automobilherstellung, im Maschinenbau und in der Flugzeugfertigung sind glas- oder kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe wichtige Materialien – sie werden zu unterschiedlichen Bauteilen geformt. Das Deutsche Institut für Normung hat nun eine DIN SPEC veröffentlicht, die dem Institut zufolge einen Meilenstein in der Qualitätsprüfung solcher FVK-Komponenten bedeutet: Die DIN SPEC 25713 „Beurteilung der Bauteilqualität nach der trennenden Bearbeitung von faserverstärkten Kunststoffen“ beschreibt ein neuartiges Verfahren, wie sich diese Bauteile nach der Endbearbeitung zuverlässig prüfen lassen, ohne sie zu zerstören. Der neue Standard wurde von Experten der TU Wien und der Industrie auf Basis eigener Forschungsergebnisse erarbeitet.

Objektiv messen

Aus FVK-Werkstoffen geformte Bauteile kommen dank ihres geringen Gewichts bei zugleich großer Stabilität immer häufiger zum Einsatz, insbesondere in Luftfahrzeugen, Rotorblättern von Windenergieanlagen und in Automobilen. Sie tragen zu erheblichen Energieeinsparungen bei. In der Produktion und Endbearbeitung solcher Teile können durch unterschiedliche Werkstoffeigenschaften Ausfransungen und Absplitterungen entstehen oder sich Schichten ablösen. Bislang gab es kein einheitliches Verfahren, um diese Imperfektionen zu beurteilen – dementsprechend kam es häufig zu Unklarheiten in Bezug auf die Bauteilqualität. Die DIN SPEC 25713 soll hier Abhilfe schaffen: Sie beschreibt ein objektives Messverfahren, das nach der Endverarbeitung des Bauteils herstellungsbedingte Abweichungen von der Idealform identifiziert. Vorteil des Verfahrens ist dem Institut zufolge auch dessen uneingeschränkte Anwendbarkeit – je nach Anforderung vom sporadischen Messschieber-Einsatz bis hin zum kontinuierlichen Beurteilen in der Massenproduktion anhand eines geführten Kamerasystems. Die Industrie kann anhand von Zahlen die Bauteilqualität beschreiben, was wiederum nützlich für Kunden- und Lieferantenverträge ist.

Standards sinnvoll ergänzt

Die neue DIN SPEC 25713 ergänzt bestehende Standards der Faserverbundbranche. So steht sie in einer Reihe mit der DIN SPEC 4885 und der DIN SPEC 8100. DIN SPEC 4885 beschreibt eine zerstörende Prüfung per Schubrahmen, die Werkstoffkennwerte für faserverstärkte Kunststoffe liefert. Diese soll sich schnell absolvieren lassen und sehr präzise Messwerte mit geringer Streuung liefern. DIN SPEC 8100 wiederum definiert die Qualitätskriterien für den Ausgangswerkstoff von FVK, textile Gelege und Gewebe beispielsweise aus Carbonfaser. Das in der DIN SPEC 25713 beschriebene Beurteilungsverfahren soll nun die Möglichkeit geben, auch die fertigen FVK-Bauteile zu prüfen. Nicht zuletzt dient der Standard als notwendige Basis für weitere Forschungs- und Entwicklungsvorhaben. (sh)

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