Sicherung der Produktqualität bei der Herstellung und Verarbeitung von SMC-Werkstoffen

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Michael Schemme

Die Komplexität der Einflußfaktoren und die spezifischen Probleme bei der Herstellung und der Verarbeitung von SMC-Halbzeugen werden zusammenfassend beschrieben. Um die unter Praxisbedingungen auftretenden, realen Schwankungen der Halbzeugenqualität über einen längeren Betrachtungszeitraum objektiv bewerten zu können, werden die Bereiche Halbzeugenherstellung, Verarbeitung und Prüfung im Rahmen ihrer wechselseitigen Abhängigkeiten betrachtet. Umfangreiche Vergleichsuntersuchungen verschiedener, handelsüblicher Standard-R-SMC-Systeme bei statischer, dynamischer und schlagartiger Beanspruchung ergeben z.T. drastische Schwankungen der mechanischen Kennwerte, welche unabhängig von den Verarbeitungsbedingungen sind.
Die Ursachen liegen vor allem in der produktinduzierten Halbzeugen-Anisotropie und in den Abweichungen der spezifischen Zusammensetzung der SMC-Harzmatten von den vorgegebenen Sollwerten. Die geschnittenen Glasfasern erfahren bei der Halbzeugproduktion eine Vororientierung, deren Ausmaß wesentlich durch die Produktionsgeschwindigkeit der SMC-Anlage beeinflußt wird. Der Fasergehalt schwankt in beträchtlichem Maße, was primär auf Durchmesserschwankungen der verwendeten Glasfasern zurückgeführt werden kann. Mikroskopische Untersuchungen zeigen, daß die Thermoplastadditive zur Schwundkompensation im LS-SMC strukturelle Schwachstellen darstellen, welche die primären Initiatoren der Mehrfachrißbildung bei dynamischer Belastung sind. Defizite im Bereich der SMC-Halbzeugenproduktion betreffen sowohl die Kontinuität im Verlauf einer Charge, als auch die reproduzierbare Einstellung vorgegebener Eigenschaftsprofile bei der Neu- oder Wiederaufnahme einer Fertigung. Die aufgedeckten Schwachstellen, speziell die ungenügende Homogenität über der Produktbreite, sind weitgehend unabhängig von der verwendeten SMC-Anlage und der jeweils hergestellten SMC-Formulierung.

140 Seiten
ISBN 3-931864-00-6

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Lydia Lanzl, M.Sc.