Anwendungsfälle

Kriechen ist ein zeitabhängiger Verformungsprozess, der bei Materialien unter einer bestimmten Spannung auftritt. Bei richtiger Konstruktion und Material Auswahl kann Thermoplaste jedoch ein geeignetes Material für Teile mit einer Kriechen Belastung sein. Vorhersagbarkeit ist der Schlüssel bei der Konstruktion von tragenden Komponenten. Es verkürzt die Entwicklungszeit, ermöglicht das richtige Design auf Anhieb und stellt die Leistung der Teile in der Dienstleistung sicher. In diesem Anwendungsfall haben wir ein Beispiel für das Kriechen eines Kompressionsbegrenzers evaluiert. Fokus auf die Modellierung des Kriechens als Funktion der Zeit von spritzgegossenen kurzglasfaserverstärkten Kunststoffen (SFK).

Ermüdung befasst sich mit wechselnden oder zyklischen Belastungen, auch wenn die Belastungsniveaus deutlich unter der Festigkeit des verwendeten Materials liegen. Je nach Bauteil führt eine solche Belastung im Laufe der Zeit zum Ausfall des Bauteils. Basierend auf umfangreichen Experimenten haben wir einen robusten Rahmen entwickelt, der alle wesentlichen Aspekte für Ermüdung berücksichtigt. Dieser Anwendungsfall konzentriert sich auf die Ergebnisse unseres Ermüdungs/Lebensdauer-Modellierungsframeworks für spritzgegossene glasfaserverstärkte Kunststoffe am Beispiel des Lasthalterungsdemonstrators.

Envalior bietet viele Thermoplaste an, von großvolumigen Polymeren bis hin zu Hochleistungs- und Spezialmaterialien. Diese Materialien haben sehr unterschiedliche Eigenschaften in den Bereichen Mechanik, Chemikalienbeständigkeit, Flammschutz und mehr. Sie eignen sich für Produktionsprozesse wie Spritzguss, Blasformen und Extrusion. Neben diesen Materialien, die als Granulat verkauft werden, bietet Envalior auch die Basismaterialien für Advanced Thermoplastische Verbundwerkstoffe (ATC) an: unidirektionale Klebebänder und Gewebe, die aus endlosen Glas- oder Kohlenstofffasern bestehen, die in ein Material aus Thermoplast eingebettet sind. Diese Bänder oder Gewebe können gewickelt oder thermogeformt werden, was zu Teilen führt, die gute mechanische Eigenschaften aufweisen.

Vorhersagbarkeit ist der Schlüssel bei der Konstruktion von tragenden Komponenten. Vorhersagbarkeit verkürzt die Entwicklungszeit, ermöglicht das richtige Design auf Anhieb und stellt die Leistung der Teile in der Dienstleistung sicher. In diesem Anwendungsfall konzentrieren wir uns auf die Vorhersage der wichtigsten Fehlermodi von Kunststoff – statische Überlastung, Spannung, Ermüdung und Verschleiß. Stanyl® ist ein PA46 basiertes Polymer, das aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung an sich sehr gut für Anwendungen mit hoher Belastung (Festigkeit und Triboologie) und hohen Temperaturen geeignet ist. Wir haben Einblicke entwickelt, die auf internen Testaufbauten verbunden mit grundlegender Polymer Mechanik und Finite-Elemente-Simulationen basieren. Diese Einblicke ermöglichen es uns, unser Know-how anzuwenden.

Für eine genaue Vorhersage der Festigkeit und der absorbierten Energie hat Envalior Digimat-Material Karten aus Zugfestigkeit-Experimenten mit hoher Dehnung-Rate entwickelt. Digimat Material Karten modellieren anisotropes viskoelastisches/viskoplastisches Material Verhalten. Darüber hinaus ist in der Material Karte ein Ausfallindikator enthalten, der es dem Anwender ermöglicht, kritische Stellen schnell und einfach durch nachträgliche Verarbeitung der Finite-Elemente-Analyse (FEA) Ergebnisse zu identifizieren.

Basierend auf Spannung-Dehnung-Kurven, die an Zugfestigkeit Stäben gemessen wurden, haben wir ein robustes Framework entwickelt, um Elasto-Kunststoff Material Karten zu definieren, die die Auswirkungen der Anisotropie der Faserorientierung erfassen. In diesem Anwendungsfall verwenden wir diese Materialien, um die Leistung von zwei internen Demo-Anwendungen vorherzusagen: eine Lasthalterung aus Akulon® S223-HG6 (PA66-GF30) und ein Gehäuse für elektronische Lenkung (EPS) aus Xytron™ G4010T (PPS-GF40). Die Ergebnisse der Modellierung liegen innerhalb von 5% Genauigkeit, während die Vorhersage für das Modul genau richtig ist. Dies zeigt die hervorragende Qualität des Materials, die wir definiert haben.