Als Verbundwerkstoffe bezeichnet man Werkstoffe, die aus einer Kombination verschiedener Teilstoffe bestehen (z.B. Sandwichbau aus Holz, PU, PVC). Es können unterschiedliche Werkstoffeigenschaften nahezu beliebig kombiniert werden um die mechanische Belastbarkeit zu erhöhen oder Gewicht zu verringern. Vorzugsweise werden Stoffe verwendet, die in Fasern vorliegen, da diese die höchsten Festigkeitswerte aufweisen (FVK=Faserverbundkunststoffe). Dabei ist das Zusammenspiel zwischen Faser und Kunststoff-Matrix entscheidend. Fasern alleine, können zwar in Längsrichtung enorme Zugkräfte absorbieren, aber keinen Druck oder Biegung aufnehmen. Dementsprechend sind auch unverstärkte, duroplastische Halbzeuge spröde und bruchanfällig.
Faserverstärkte Werkstoffe sind sowohl historische als auch sehr moderne Werkstoffe, die auch zum Fachbereich Bionik / Adaptronik gezählt werden. Einen ähnlichen Aufbau mit diesen Eigenschaften haben beispielsweise Muskelfasern, Holz und diverse Knochen.

Glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK)

Etabliert hat sich v.a. glasfaserverstärkter Kunststoff, da Glasfasern günstig herstellbar sind, und GFK häufig mechanisch ausreichend gute Festigkeiten, bei optimaler Verarbeitbarkeit und geringem Gewicht liefert.
Beste mechanische Eigenschaften erreicht man mit unidirektionalen, isotrop ausgerichteten Fasern in Beanspruchungsrichtung. Durch die Auswahl der Faserart und Faserausrichtung entsprechend dem vorliegenden Lastfall, kann das Bauteilgewicht im Vergleich zu herkömmlichen Werkstoffen deutlich reduziert werden.
Bei chemisch hohen Beanspruchungen, z.B. im Behälter- und Apparatebau, werden spezielle Chemieschutzharze als Matrix und ECR-Glasfasern verarbeitet. Mit diesem Verbundwerkstoff können Bauteile, die im permanenten Kontakt mit problematischen Medien stehen, beständig und stabil ausgeführt werden.
Durch Zugabe von Graphit kann dem GFK eine elektrisch-leitfähige Eigenschaft gegeben werden. Außerdem können Bauteile aus GFK durch Farbpasten in allen RAL-Tönen ausgeführt werden. Bei hohen Oberflächenanforderungen wird die Topcoat-Schicht zusätzlich lackiert.
Zur Berechnung und Auslegung liegen alle Kennwerte unserer Mischlaminate vor (E-Moduln, Zug- u. Biegefestigkeiten etc.). Bei Bedarf händigen wir Ihnen die Daten selbstverständlich gerne aus.

in Kürze stellen wir Ihnen hier ausführlichere Informationen zur Verfügung

Kohlefaserverstärkter Kunststoff (CFK)

im Vergleich zu GFK, weist CFK eine geringfügig niedrigere Dichte auf, weshalb der Werkstoff häufig im Leichtbau verwendet wird (Motorsport, Luft- und Raumfahrt). Die Herstellung und Verarbeitung von CFK ist in der Regel etwas teurer als GFK.

Aramidfaserverstärkter Kunststoff (AFK)

Hochfest und Leicht - Aramidfaserverstärkte Kunststoffe für schwere Beanspruchungen bei niedrigem Gewicht. (Kevlar®, Anwendung in der Ballistik z.B. schusssichere Westen)

Verbundbau mit Thermoplasten

In unserem Anwendungsgebiet werden weitere Kombinationen eingesetzt um die spezifischen Werkstoffvorteile zu potenzieren.
Vorteil: erhöhte Beständigkeiten, Festigkeiten, E-Moduln - Nachteil: Preis - Aufwand

Beispiele eigens angefertigter Waben - Sandwichplatten

Im chemischen Apparatebau haben sich folgende Kombinationen bewährt:

PP/GFK - Verbund

PVDF/GFK - Verbund

PVC/GFK - Verbund

E-CTFE/GFK - Verbund