Wir ermitteln den Faserlängenanteil im faserverstärktem Kunststoff!

Neben der anzahlgemittelten Faserlänge, also dem klassischen arithmetischen Mittel der Faserlänge (Ln), berechnen wir insbesondere die gewichtsgemittelte Faserlänge (Lp), dies hat folgende Gründe:

  • Ln ist die mittlere Faserlänge in der Probe, verschleiert jedoch den Beitrag der langen Fasern.
  • Es sind zwar üblicherweise weniger lange als kurze Fasern in dem Bauteil, aber sie repräsentieren einen signifikanteren Gewichtsanteil der Probe.
  • Lange Fasern tragen mehr als kurze Fasern zu manchen mechanischen Eigenschaften bei. (Thomason and Vlug)
  • Lp liefert eine repräsantivere Aussage zur Gewichtung der Faserlänge in LFT-Materialien, dazu ein Beispiel:
Eine Probe mit zwei 10-mm-Fasern und einhundert 1-mm-Fasern hat eine anzahlgemittelte mittlere Faserlänge von 1,1 mm, die gewichtsgemittelte mittlere Faserlänge beträgt aber 2,5 mm.

Die Berechnung von Lp bzw. Ln erfolgt entsprechend den Formeln der DIN ISO 22314.

Warum ist es wichtig den Faserlängenanteil zu kennen?



Thomason und Vlug zeigen die Abhängigkeit der verschiedenen mechanischen Eigenschaften von der mittleren Faserlänge. Je länger also die mittlere Faserlänge ist, desto höher sind Schlagfestigkeit, Bruchfestigkeit und das Elastizitätsmodul des Werkstoffes. Dies gilt bis eine kritische Faserlänge oder ein kritischer Faseranteil erreicht ist.





Vorteile faserverstärkter Kunststoffe sind:

  • höhere Zähigkeit
  • höhere Bruchzähigkeit
  • geringere Feuchteempfindlichkeit
  • verbesserte Lagerstabilität
  • einfachere Verarbeitung
  • kürzere Zykluszeiten in der Endfertigung
  • thermische Nachformbarkeit und Schweißbarkeit
  • Recycling: wieder aufschmelzbar