Warum ist die interlaminare Scherfestigkeit von Kohlefaserplatten höher als die von Metallen?
Veröffentlicht am 06 14, 2025
Warum ist die interlaminare Scherfestigkeit von Kohlefaserplatten Höher als Metalle? Eine Layup-Perspektive
Was ist interlaminare Scherfestigkeit?
Die interlaminare Scherfestigkeit (ILSS) misst den Widerstand der Schichten eines Verbundmaterials gegen Gleiten oder Delaminieren unter Scherbelastung. Bei Kohlefaserverbundwerkstoffen sorgen die Fasern zwar für eine hohe Festigkeit, das Harzsystem und die Faserschnittstelle spielen jedoch die Hauptrolle beim Widerstand gegen die Schichttrennung.
0°/90° Cross-Ply-Layup im Vergleich zu unidirektionalem Layup
0/90 Grad 0 Grad
Die Auflegemethode hat erheblichen Einfluss auf die Gesamtleistung von Verbundwerkstoffen.
✅ Unidirektionale Verlegung: Alle Fasern verlaufen in die gleiche Richtung (z. B. 0°). Diese Platten bieten eine extrem hohe Zugfestigkeit in Faserrichtung, aber einen relativ niedrigen ILSS. Dies liegt daran, dass die Grenzfläche zwischen den Schichten größtenteils durch Harz zusammengehalten wird und es an einer Faserverzahnung mangelt.
✅ Cross-Ply-Layup (z. B. 0°/90°): Abwechselnde Schichten in 0°- und 90°-Ausrichtung bilden eine stärker ineinandergreifende Struktur, was den Widerstand gegen ein Verrutschen zwischen den Schichten erheblich erhöht. Der Winkelunterschied zwischen den Faserschichten sorgt für eine zusätzliche Bindung und verteilt Scherkräfte in mehrere Richtungen.
Testvergleich (ungefähr):
- Unidirektionales ILSS: 30–40 MPa
- 0°/90° Kreuzlagen-ILSS: 60–75 MPa
Wirkung von Harzsystemen auf ILSS
Während Fasern die Richtungsfestigkeit bestimmen, legt das Harzsystem die Obergrenze der ILSS fest. Hier ist ein Vergleich zweier gängiger Harze:
Vorherige:
Keiner 
