Ermüdungsfestigkeit von S-Ply® Blattfedern

 

 

 

S-Ply® ist ein Glasfaser-Verbundwerkstoff für dynamisch höchste Ansprüche. Das Träger- und Verstärkungsmaterial ist ein streng parallel- orientiertes, nicht miteinander verwobenes Glasfasergelege (UD-Prepreg).

 

Die Glasfasern sind nicht vorgestreckt und nicht geknickt. Sie sind – im Gegensatz zu metallischen Werkstoffen mit isotropem Gefüge – richtungsabhängig und können demzufolge zu einer werkstoffgerechten Konstruktion ausgerichtet werden. Als Bindemittel dienen Epoxidharzsysteme. Ihre spezielle Abstimmung gewährleistet die sehr gute Haftfähigkeit zur Glasoberfläche – mit optimalen dynamischen und elektrischen Eigenschaften. Das Verhältnis von Matrixharz und Verstärkungsfasern ist so gewählt, dass sämtliche Vorteile der ausgewählten Rohstoffe als Verbundwerkstoff genutzt werden.

 

Die Matrix übernimmt eine Reihe wichtiger Aufgaben. Sie fixiert die Faser in der gewünschten Anordnung und stützt sie bei der Druckbeanspruchung gegen das Abknicken. Sie hat eine krafttragende Funktion und leitet so die auftretenden Kräfte in die Fasern ein. Auf diese Weise übt die Polymermatrix einen entscheidenden Einfluss auf die Zähigkeit und Schadentoleranz der Verbundwerkstoffe aus.

 

Die wichtigsten Merkmale des Hochleistungsverbundwerkstoffes

 

Hohe elastische Energiespeicherfähigkeit (niedriger E-Modul), gekoppelt mit hoher mechanischer Festigkeit.

Effekt: Im Vergleich zu den üblichen Stahlfedern deutlich größere spezifische Federwirkung, höhere innere Dämpfung, ausgewogenes Federverhalten, mit 6-fach größerer Speicherfähigkeit an elastischer Energie gegenüber Federstahl.

 

Die einzelnen Prepreglagen können in vorberechneten Winkeln zueinander orientiert werden.

Effekt: Die insgesamt vorhandene mechanische Festigkeit konzentriert sich genau da, wo sie gebraucht wird. Bei Federn: Ideale Anpassung der Blattfedergeometrie und des Werkstoffes an die Belastung.

 

Ausgewogenes Verhältnis von mechanischer Festigkeit zum Gewicht, hohe Ermüdungsfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Kerbschlagfestigkeit, Elektroisolation.

Effekt: Ermöglicht mechanisch und dynamisch hochbeanspruchte Konstruktionen.

 

Ermüdungsfestigkeit

Die Wöhlerkurve veranschaulicht die Ermüdungsfähigkeit einer 4mm dicken S-Ply® Blattfeder bei Zug-Druck-Wechselbelastung.