miniatur|Zwischenfaserbruchformen: Die Brüche werden durch unterschiedliche Beanspruchungen und Beanspruchungsrichtungen hervorgerufen Unter einem Zwischenfaserbruch ( inter-fibre failure; IFF) versteht man ein Versagen (Bruch oder Riss) zwischen den Fasern eines Faser-Kunststoff-Verbundes. Der Zwischenfaserbruch verläuft dabei durch das Matrixmaterial (Kohäsivbruch) und/oder entlang der Faser/Matrix-Grenzfläche (Adhäsivbruch) einer unidirektionalen Schicht (UD-Schicht) und durchtrennt meist die gesamte Einzelschicht in ihrer Dicke;, abgerufen am 2. Januar 2014. Fasern an sich werden dabei aber nicht durchtrennt, d. h., es gibt keinen Faserbruch.
Ein Zwischenfaserbruch kann im Mehrschichtenverbund (Laminat) erst an benachbarten Schichten gestoppt werden, wenn diese eine deutlich andere Faserorientierung aufweisen als die versagende Schicht.
Das Auftreten von Zwischenfaserbrüchen wird durch Beanspruchungen initiiert, bei denen die Kräfte über den Matrixwerkstoff bzw. über die Faser/Matrix-Grenzfläche laufen: die Querzug-Beanspruchung , häufigster Grund für Zwischenfaserbrüche die Querdruck-Beanspruchung die Quer-Längs-Schubbeanspruchung die Quer-Quer-Schubbeanspruchung
Die Rissbildung geht dabei von Fehlstellen aus, die faserparallel in der UD-Schicht verlaufen.
Eine Querdruck-Beanspruchung verursacht ein Abscheren und bei weiterer Druckerhöhung ein Aufsprengen des Mehrschichtenverbundes, was zu einem Totalversagen des Laminats führt., abgerufen am 2. Januar 2014. Diese Versagensform ist unter dem Namen Keilbruch bekannt und tritt bevorzugt in dickeren UD-Schichten auf. Um diese Versagensform zu vermeiden, sind die Einzelschichten eines Mehrschichtenverbundes dünn auszuführen.
Der Nachweis, ob die auf einem Laminat wirkende Belastung zu einem Zwischenfaserbruch führt oder nicht, kann durch das Zwischenfaserbruchkriterium nach Puck erbracht werden.M. Knops: Analysis of Failure in Fibre Polymer Laminates – The Theory of Alfred Puck. Springer, 2008. ISBN 978-3-540-75764-1.
Einzelnachweise
Kategorie:Faserverbundtechnik Kategorie:Riss (Materialfehler) Kategorie:Bruch