Spannungsoptische Grenzflächenuntersuchungen an glasfaserverstärkten Kunststoffen

Abstract

Beim Einbetten von Metallen oder Nichtmetallen in Kunststoffharze werden Verbund und Haftung beider Stoffe maßgeblich vom Schrumpfen des Harzes und den dadurch entstehenden Spannungen bewirkt. Diese Schrumpferscheinungen sind technisch bedeutsam, da sie unangenehme Folgen, wie Rißbildung, Eindringen von Wasser, Abfall der mechanischen und elektrischen Eigenschaften usw., haben können. Das Verhalten glasfaserverstärkter Kunststoffe wird entscheidend durch die Grenzflächenverhältnisse beeinflußt. Ein erfolgreicher Einsatz dieser Verbundwerkstoffe ist nur gewährleistet, wenn eine einwandfreie Haftung zwischen Glas und Harz besteht. Nur dann lassen sich Belastungen vom Harz in die Glasfaser einleiten und die hohen Festigkeitswerte der Glasfaser ausnutzen. Mit Hilfe der Spannungsoptik, einem Verfahren zur experimentellen Spannungsanalyse, gelang es, diese Grenzflächenverhältnisse näher kennenzulernen, um die durch Schrumpfen der Gießharze entstehenden Spannungen sichtbar zu machen, sie näherungsweise zu berechnen und praktische Folgerungen zu ziehen. Neben einem Vergleich der Spannungen in Polyester- und Epoxydharzen wird das Grenzflächenverhalten bei Belastungen verschiedener Art sowie bei Alterung behandelt.