Einfluss von thermischen Nachbehandlungen auf die mechanischen Eigenschaften von hybriden Ti-CF/PEEK Laminaten

Abstract

Hybride Ti-CF/PEEK Laminate bestehen aus CF/PEEK Lagen, die wechselweise mit Titanfolien geschichtet sind. Bei der Herstellung von Ti-CF/PEEK Laminaten führen hohe Prozesstemperaturen und stark unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten der Einzelkomponenten zu thermischen Eigenspannungen. Diese sind besonders an den Grenzflächen präsent und beeinflussen die mechanischen Eigenschaften sowie die Alterungsbeständigkeit. Die mechanischen Eigenschaften von Ti-CF/PEEK Laminaten ergeben sich daher aus den Eigenspannungen und den Eigenschaften von Titan und CF/PEEK. Die Orientierung der Kohlenstofffasern beeinflusst die mechanischen Eigenschaften sowie das Maß an Eigenspannungen. Das mechanische Werkstoffverhalten von Ti-CF/PEEK Laminaten mit Kohlenstofffaserorientierungen von (a) 0°, (b) 90°, (c) 22.5° und (d) 67.5° wurde im thermisch nachbehandelten und im unbehandelten Zustand untersucht. Die Untersuchungen deuten darauf hin, dass thermische Nachbehandlungen den Eigenspannungszustand verändern und die Eigenschaften des Laminats beeinflussen.