Materiaaltesten: vezelversterkte van kunststoffen

Grasse Zur Composite Testing heeft een geaccrediteerd laboratorium voor materiaaltesten en is gespecialiseerd in het testen van vezelversterkte kunststoffen, met name voor de auto-, luchtvaart-, chemische en rotorbladindustrie. Aangezien vezelversterkte kunststoffen hoge specifieke stijfheden en sterktes hebben, zijn ze zeer geschikt voor lichtgewicht constructies. Bij Grasse Zur worden voornamelijk destructieve testen uitgevoerd, d.w.z. een proefstuk wordt destructief getest in een universele testmachine door middel van trek-, afschuif-, compressie- of buigtesten om materiaaleigenschappen te bepalen.

Rekstrookjes detecteren veranderingen in het monster

Onze rekstrookjes zijn een belangrijk hulpmiddel om de veranderingen in het proefstuk onder belasting te registreren. Zij bepalen de spanning direct op het oppervlak van het proefstuk en worden door verschillende DIN-normen voorgeschreven voor het bepalen van de materiaalparameters van vezelversterkte kunststoffen. Een rekstrook is een meanderende metalen geleider - meestal gemaakt van constantaan of karma - geëtst op een dunne drager (bijv. polyimide). Het wordt voornamelijk op het proefstuk aangebracht met specifieke kleefmiddelen. Een rekstrook functioneert als een elektrische geleider die een verandering in elektrische weerstand vertoont als gevolg van samendrukken of uitrekken, wat op zijn beurt een verandering in spanning aangeeft en dus omgezet wordt in een elektrisch signaal. Het bijbehorende meetapparaat kan de spanningsverandering weergeven in millivolt per volt en ook direct de werkelijke rek van het rekstrookje in µm per m weergeven.

Grotere rekstrookjes voor een goed meetresultaat

De rekstrookjes moeten elk zo groot mogelijk zijn, d.w.z. een meetrasterlengte van ongeveer 10 mm hebben, om een goede middeling over het trekproefstuk te verkrijgen. Het is ongunstig bij een vezelcomposiet als de rekstrook slechts één vezelbundel bedekt in plaats van over meerdere vezelbundels te meten. Dit vervalst het meetresultaat.

De rekstrookjes worden dan in de lengte- en dwarsrichting op het proefstuk bevestigd, afhankelijk van de testvereisten: Er worden voornamelijk lineaire rekstrookjes gebruikt die een uniaxiale spanningstoestand meten. Er zijn echter ook rekstrookjes voor twee-assige (0/90-graden rekstrookje of T-rozet) en drie-assige spanningstoestanden (0/45/90-graden rozet). Om het de gebruiker gemakkelijker te maken de rekstrookjes te bevestigen, biedt Althen de varianten 0/90 en 0/45/90 kant-en-klaar aan. Het voordeel: er hoeft maar één rekstrook met het overeenkomstige aantal rekstrookroosters te worden vastgelijmd, waarbij de individuele rekstrookroosters al optimaal gerangschikt zijn.

Nauwkeurig hechten en verlijmen

Spanningsmeters bij Grasse Zur worden meestal aangebracht met een sneldrogende cyanoacrylaat of superlijm van het type CN, die Althen ook aanbiedt - er moet altijd een door de fabrikant aanbevolen lijm worden gekozen. De lijmlaag moet zeer dun worden aangebracht, anders zou de meting niet op het onderdeel worden uitgevoerd, maar iets erboven. Insluitsels door luchtbellen of stofkorrels moeten ook vermeden worden, omdat die ook het meetresultaat kunnen vervalsen.

Het is belangrijk om het onderdeel voor te bereiden voor het verlijmingsproces zodat de lijm en de rekstrook goed houden. Bij vezelcomposieten is een zekere ruwheid van het oppervlak nodig voor een optimale hechting. De vezels van het composietmateriaal mogen echter niet beschadigd worden door slijpen of opruwen, anders wordt de test vervalst. Dit vereist veel ervaring van de medewerker zodat hij de vezels niet beschadigt bij het opruwen.