Schnelldrehendes Schwungrad aus faserverstärktem Kunststoff

- 20 - Spannungsberechnung faserverstärkter Rotoren
2.5. Belastung durch Schwundspannungen
Als Matrix für faserverstärkte Kunststoffe werden vor
allem Duroplaste wie ungesättigte Polyester-, Epoxidund
Phenolharze verwendet. Epoxidharze werden für
die meisten mechanisch hochbeanspruchten Bauteile
eingesetzt. Sie haben eine räumlich vernetzte
Struktur sowie eine relativ hohe Bruchdehnung. Je
nach Produkteformulierung des Harzes und dem Aushärtungszyklus
sind Betriebstemperaturen bis über
100°C zulässig.
Durch die räumliche Vernetzung (Polyaddition) bei
der Aushärtung weisen Epoxidharze einen Schwund
bis zu 5% auf. Als Schwundmass wird die prozentuelle
lineare Verkürzung eines Prüfkörpers angegeben.
Die Dehnungen eines unidirektionalen Composite-
Elementes durch den Schwund der Matrix betragen
EM
ε|| = ⋅ε
E
||
EM
ε⊥ = ⋅ε
E
⊥
MS
MS
(2.5.1.)
Das Schwundmass einer Epoxidharzmatrix lässt sich
durch die Wahl des Produktes und den Ablauf des
Härtevorgangs in begrenztem Mass beeinflussen.