Langfaserverstärkte Thermoplaste

Man spricht von langfaserverstärkten Thermoplasten, wenn die Verstärkungsfasern (zum Beispiel Kohlenstofffaser, Aramidfaser, Glasfaser) eine Länge von mindestens 8 mm besitzen. Nach oben hin gibt es keine Grenze für die Länge der Fasern, so spricht man bei gewissen Arten von Fasergelegen oder Fasergeflechten von einer quasi unendlichen Faserlänge. Die Vorteile von Bauteilen aus solchen langfaserverstärkten Thermoplasten, gegenüber faserverstärkten Duromeren, sind eine hohe Zähigkeit -> hohe Schadenstoleranz, geringe Emissionen und eine unbegrenzte Lagerfähigkeit ohne Kühlung. Die Nachteile sind eine verringerte Druckfestigkeit und Steifigkeit und das Problem, dass Thermoplaste eine gewisse Kriechneigung besitzen.

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Herstellung

Am Anfang steht immer die Herstellung eines Halbzeugs. Diese Halbzeuge können entweder in Form von Platten oder als langfaserverstärktes Granulat vorliegen. Die Platten werden in speziellen Varianten des Extrusionsverfahren hergestellt. Bei der Herstellung des Granulats wird ebenfalls ein Extruder verwendet, jedoch werden hier die Fasern erst am Ende hinzugefügt. Der dabei entstehende Strang wird anschließend in 8-25 mm lange Pellets zerhackt.

Verarbeitung

Die oben genannten Halbzeuge werden entweder direkt beim Hersteller oder, wie in den meisten Fällen, bei einer weiter verarbeitenden Firma zu Produkten veredelt. Die dabei verwendeten Verfahren teilen sich auf in Pressverfahren und Spritzgussverfahren. Grundsätzlich sind für alle Produkte beide Verarbeitungsverfahren einsetzbar, die jedoch ihre Vor- und Nachteile haben. So sind die Vorteile des Pressverfahren eine kürzere Zykluszeit, größere Faserlängen und die damit verbesserten mechanischen Eigenschaften. Ein großer Nachteil ist, dass beim Pressen immer ein Pressgrat entsteht und dadurch auch immer eine Nachbearbeitung notwendig ist. Die Vorteile des Spritzgusses sind, dass Einlegeteile direkt beim Spitzgießen eingearbeitet werden können und eine bessere Oberflächenqualität resultiert. Ein Nachteil ist, dass eine längere Zykluszeit in Kauf genommen werden muss.