Bestimmung der Interlaminaren Scherfestigkeit, ILSS

Das Merkmal „interlaminare Scherfestigkeit, ILSS“ beschreibt eine Schubfestigkeit zwischen den Laminatebenen.
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Ziel der Prüfung

Bei Laminaten mit spröder Matrix, z.B. aus Epoxydharz, wird die interlaminare Scherfestigkeit üblicherweise im Kurzbiegeversuch (SBS) ermittelt. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass in einem Biegeversuch immer auch Schubspannungen auftreten. Bei geringem Auflagerabstand im Vergleich zur Probekörperdicke sind die auftretenden Schubspannungen im Vergleich zu den durch das Biegemoment erzeugten Normalspannungen sehr groß. Auf diese Weise kann bei spröden Matrixwerkstoffen ein Schubspannungsbruch erzeugt werden, der die Messung der Scherfestigkeit ermöglicht.

Je nach Bruchart kann auf diese Weise die Schubfestigkeit des Matrixwerkstoffs oder die Güte der Faser-Matrix Anbindung charakterisiert werden.

Diese Prüfmethode ist relativ simpel in der Anwendung und erfordert ein einfaches Werkzeug, das über gute Ausrichtmöglichkeiten und einer exakten Mittenzentrierung des Biegestempels verfügt. Aus diesem Grund wird das Verfahren häufig zur Qualitätsüberwachung eingesetzt und eignet sich zum Vergleich von Werkstoffen.

Das Verfahren liefert jedoch nur scheinbare Schereigenschaften, da in der Nähe der Biegefinne üblicherweise Druckspannungsspitzen auftreten, die das gemessene Ergebnis beeinflussen.

Prüfung von Standard-Laminaten

  • In der Materialentwicklung werden üblicherweise Standard-Laminate von 2 mm Dicke geprüft. Je nach anzuwendender Norm beträgt der Auflagerabstand dann 8 oder 10 mm und muss mit einer Genauigkeit von bis zu ± 0.1 mm eigestellt werden. In Bezug auf die Mittenzentrierung der Druckfinne definiert die Norm EN 2563 mit ± 0.02 mm eine sehr enge Toleranz.
  • Die Prüfwerkzeuge von ZwickRoell können sowohl in Bezug auf Mittenzentrierung und Auflagerabstand, wie auch in Bezug auf die Parallelität der Auflager komfortabel und exakt diese Arbeit verrichten. 

Prüfung von Laminaten aus fertigen Strukturen 

Laminate aus Profilen, Platten oder Bauteilen liegen oft in anderen Dicken vor. Hier ist es wichtig, dass das Verhältnis des Auflagerabstands zur Laminatdicke eingehalten wird. Dazu muss der Auflagerabstand mit geringem Aufwand exakt bei jeder Prüfserie einstellbar sein und eine einmal justierte Mittenzentrierung beibehalten werden.

Das ILSS-Werkzeug von ZwickRoell ist für diesen Zweck mit einer gegenläufigen Spindel ausgestattet. Die Auflager können so auf den gewünschten Abstand unter beibehalten des Mittelpunkts eingestellt werden. Definierte Messflächen an den Seiten der Auflager erlauben die exakte Kontrolle des Abstands. 
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