
Discontinuous Fiber Composites
Diskontinuierlich faserverstärkte Polymere haben aufgrund ihrer hervorragenden Materialeigenschaften, niedrigeren Herstellungskosten und ihres geringen Gewichts in der Transportindustrie an Bedeutung gewonnen. Eine der attraktivsten Eigenschaften von diskontinuierlich faserverstärkten Verbundwerkstoffen ist die einfache Herstellung in großen Stückzahlen durch Spritzguss- und Formpressverfahren.
Zu den typischen Verfahren, bei denen diskontinuierlich faserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe zum Einsatz kommen, gehören Spritzguss- und Formpressverfahren sowie die Extrusion. Darüber hinaus werden in der Automobil- und Haushaltsgeräteindustrie mit geschnittenen Fasern verstärkte Duroplaste in Form von Platten- und Massenformmassen für das Spritzguss- bzw. Kompressionsverfahren verwendet.
Ein großer Nachteil diskontinuierlicher Faserverbundwerkstoffe besteht darin, dass sich die Konfiguration der Verstärkungsfasern während des Produktionsprozesses erheblich verändert, was sich in Form von Faserabrieb, übermäßiger Faserorientierung, Faserverklemmung und Ablösung der Fasermatrix zeigt. Diese prozessbedingte Variation der mikrostrukturellen Fasereigenschaften innerhalb des Formteils führt zu Heterogenität und Anisotropien bei den mechanischen Eigenschaften, was das Potenzial von diskontinuierlich faserverstärkten Verbundwerkstoffen für Leichtbauanwendungen einschränken kann.
Das Hauptziel dieser Sonderausgabe ist es, verschiedene Untersuchungen zu sammeln, die sich auf die Verarbeitung von diskontinuierlich faserverstärkten Verbundwerkstoffen und die Auswirkungen der Verarbeitung auf die Faserorientierung, Faserlänge und Faserdichteverteilung im Endprodukt konzentrieren. Beiträge, die sich mit der Auswirkung von Faserkonfigurationen auf die mechanischen Eigenschaften der fertigen Verbundwerkstoffprodukte und -materialien befassen, sind in diesem Sonderheft willkommen. Forscher, die Prozesse mit diskontinuierlichen Faserverbundwerkstoffen modellieren und simulieren, sowie Forscher, die experimentelle Studien mit diesen Verbundwerkstoffen durchführen, sind willkommen, Beiträge einzureichen. Die Autoren werden ermutigt, neue Modelle, konstitutive Gesetze sowie Mess- und Überwachungstechniken vorzustellen, um einen vollständigen Rahmen für diese bahnbrechenden Materialien zu schaffen und ihre Verwendung in verschiedenen technischen Anwendungen zu erleichtern.