Analyse und Modellierung der umgebungsbedingten Spannungsrissbeständigkeit kurzfaserverstärkter amorpher thermoplastischer Kunststoffe

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christian Hopmann
• Fachliche Zuordnung: Kunststofftechnik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 369874665

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Analyse und modellhafte Beschreibung der umgebungsbedingten Spannungsrissbeständigkeit von kurzfaserverstärkten amorphen Thermoplasten in Abhängigkeit des Orientierungszustands der Fasern und relevanter Matrixeigenschaften. Die umgebungsbedingte Spannungsrissbildung zählt zu den häufigsten Ausfallursachen von Kunststoffbauteilen während ihres Gebrauchs. Sie bezeichnet das vorzeitige Versagen eines polymeren Werkstoffs unter mechanischer Belastung bei gleichzeitiger Einwirkung eines flüssigen Umgebungsmediums. Charakteristisch ist dabei, dass die zum Versagen führende Beanspruchung mitunter deutlich unterhalb der mechanischen Belastungsgrenzen ohne Medieneinfluss liegen kann. Ein Ansatz, das Risiko der umgebungsbedingten Spannungsrissbildung zu minimieren, stellt der Einsatz von Kurzfaserverstärkungen dar. Eigene Voruntersuchungen zeigen jedoch deutlich auf, dass das Versagen durch Spannungsrissbildung kurzfaserverstärkter Thermoplaste signifikant durch den Einfluss des lokalen Orientierungszustands der Verstärkungsfasern beeinflusst wird. Bislang existieren noch keine grundlegenden Untersuchungen in der Fachliteratur hierzu. In diese Forschungslücke zielt das geplante Vorhaben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen