Herstellung, Untersuchung und Evaluierung von faserverstärkten gradierten Sandwichstrukturen im Spri

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Das 1K- und 2K-Spritzgießverfahren werden zur Herstellung thermoplastischer Sandwichstrukturen eingesetzt. Die PP-Schäume entstehen durch das CELLMOULD®-Verfahren mit physikalischem Treibmittel. Funktional gradierte Sandwichstrukturen werden durch Mikrostrukturuntersuchungen evaluiert, während die mechanischen Eigenschaften mittels Biegeprüfung bestimmt werden. Die Ergebnisse zeigen, dass funktional gradiertes Material in den durch 1K-Spritzgießen hergestellten Sandwichstrukturen entsteht, was zu einer Erhöhung des Biegemoduls und der Biegefestigkeit im Vergleich zu kompaktem und geschäumtem PP führt. Zudem zeigen die Versagensarten der Sandwichstrukturen bei der Biegeprüfung und der Bestimmung der interlaminaren Scherfestigkeit keine Delamination zwischen Deck- und Kernschicht. Der modifizierte Gonzales-Ansatz und die Paralleltheorie zeigen, dass der E-Modul der Schäume und Sandwichstrukturen nahezu identisch mit den experimentellen Werten ist. Die nahezu identische Durchbiegung aus Experiment und Berechnung wird auch durch die Euler-Bernoulli-Balkentheorie unterstützt. Die Arbeit belegt, dass die Dichte der Sandwichstrukturen ohne signifikante Abnahme der spezifischen mechanischen Eigenschaften reduziert werden kann. Mit den mechanischen Eigenschaften der Teilkomponenten lassen sich die Biegeeigenschaften der gradierten Sandwichstrukturen berechnen und vorhersagen.