OMPG-Mitarbeiterin Jenny Bendwich prüft mit dem Trommelschälversuch die Festigkeit einer Sandwichstruktur mit Wabenkern. (Foto: OMPG / Steffen Beikirch)
Die Kombination aus mehreren verschiedenen Materialien spart in der Regel Masse bei dennoch hoher Steifigkeit und Tragfähigkeit. Der Kern eines Sandwichmaterials kann aus leichtem Vollmaterial, Schaumstoff oder auch Wabenkernen bestehen. Er überträgt auftretende Schubkräfte und stützt gleichzeitig die Deckschichten. Für diese werden häufig Blech, Holz oder auch Faserverbundwerkstoffe eingesetzt. Mit diesem Materialmix eröffnen sich für die Gestaltungsmöglichkeiten und für die Oberflächenanmutung ganz neue Wege. Dagegen ist das Recycling meist deutlich aufwändiger. Und die Prüfung wichtiger Materialeigenschaften erfordert ein sehr spezielles Know-how im Labor.
Was sind typische Sandwichprüfungen?
Sandwichprüfungen sind spezielle Untersuchungen, mit denen die mechanischen Eigenschaften und die Verbindung zwischen den einzelnen Schichten eines Sandwichmaterials bestimmt werden können. Die Prüfungen sind wichtig, da sie sicherstellen, dass die Sandwichbauteile Anforderungen wie Biegung, Druck und Zug sowie unterschiedlichen äußeren Bedingungen (Wärme, Feuchte, Medieneinfluss) standhalten. Sie helfen dabei, Schwachstellen zu erkennen und die Sicherheit im Einsatz zu garantieren. Kurz gesagt: Sandwichprüfungen sind entscheidend, um die Qualität und Zuverlässigkeit von Kunststoff- und Verbund-Sandwichstrukturen zu sichern, besonders in Anwendungen wie der Luft- und Raumfahrt, dem Automobilbau, Bauwesen oder im Maschinenbau.
Bei der OMPG kommen folgende Prüfverfahren für Sandwich-Strukturen zum Einsatz:
- Biegeversuch
Diese Prüfung ist besonders relevant für Bauteile, die unter Biegebeanspruchung stehen. Ziel ist es, die maximale Biegespannung zu ermitteln, die das Material aushält, bevor es versagt. Die Durchführung ist im 3- oder 4-Punkt-Versuch möglich mit Stützweiten bis zu 1000 mm. - Trommelschälversuch
Im Trommelschälversuch werden Schälkräfte aufgebracht, die auf die Verbindungsschichten eines Sandwiches wirken. Er gibt Aufschluss über die Haftfestigkeit der Schichten und hilft, potenzielle Schwachstellen zu identifizieren. - Schubprüfung
Bei der Schubprüfung wird die Schubfestigkeit des Kernmaterials ermittelt, um die Belastbarkeit bei seitlicher Beanspruchung zu bewerten. - Weitere Prüfungen
Zusätzlich können in den Laboren der OMPG unterschiedliche Kern- und Deckschichtmaterialien charakterisiert werden. Das Portfolio reicht hierbei von vielfältigen chemisch-analytischen Verfahren über Brandprüfungen, thermische Prüfungen, Oberflächenprüfungen bis hin zu Beständigkeiten unter Licht-, Wärme- oder Klimabelastung.
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