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Ausgehend von einer kurzen Einführung in die Problematik von Dauerschwingversuchen an Polymerwerkstoffen werden Prüfergebnisse aus der Umlaufbiegung an Hohlzylinderproben für eine breite Palette von Thermoplasten und ihren Verbunden vorgestellt. Die Ergebnisse werden hinsichtlich des Einflusses der Glasfaserverstärkung sowie der Kerbwirkung von Bohrungen diskutiert.
Einleitung
Bei der Detektion von Mikrorissen und der Charakterisierung spezifischer Schädigungen von Polymer- und Kompositwerkstoffen kommt es neben quantitativen Bewertungen auch auf die Analyse von orientierungsabhängigen Struktureffekten an. Am Beispiel typischer Vertreter ausgewählter Materialien (PP/PE, CFK) wird dargestellt, inwieweit das Potential der Röntgen-Refraktions-Topographie vorteilhaft zur umfassenden Materialcharakterisierung genutzt werden kann. Die korrosiven Eigenschaften nichtmetallischer Werkstoffe werden maßgeblich vom mikrostrukturellen Aufbau der verwendeten Materialien bestimmt. Typische Versagens-mechanismen von Faser-Kompositen sind neben der Faserenthaftung vor allem durch Mikrorisse gekennzeichnet, die sich teils parallel, teils senkrecht zu den Fasern in der Matrix ausbreiten. Eine wichtige Anwendung der Röntgen-Refraktions-Topographie umfaßt die orientierungsselektive Detektion von Mikroriß-Oberflächen. Die Nachweisgrenze derartiger Schädigungen erstreckt sich bis zum Nanometerbereich. Definiert herbeigeführte Ermüdungsschäden an Kompositmaterialien lassen sich mit dieser Methode ausgezeichnet erfassen und gestatten eine quantitative Korrelation zu mechanischen Kenngrößen. Mittels schrittweiser Probenabtastung und der ortskorrelierten Speicherung von simultan erfassten Refraktions- bzw. Absorptionszählraten wird ein zweidimensionales Röntgen-Refraktions-Topogramm rekonstruiert, das u.a. die präzise Information der integralen Rissdichte enthält.
Anlaß der Untersuchungen waren die häufig vorgetragenen Vorbehalte gegen die Verwendung "umweltschonend hergestellter" Papiere - sog. Recycling-Papiere ("RC-Papiere") - im Behördenbereich. Drei verschiedene RC-Papier-Sorten wurden auf ihre Verwendbarkeit im erweiterten Bürobereich im Vergleich mit dort üblicherweise eingesetzten herkömmlichen Sorten untersucht, und zwar auf Eignung als Schreib-, Druck- und Kopierpapier sowie als Vorlage zum Kopieren, Fernkopieren und Mikroverfilmen. Ferner wurden die chemischen und physikalischen Kennwerte der Papiere ermittelt und das Verhalten bei künstlicher Alterung geprüft.
Es konnte gezeigt werden, das RC-Papiere für die meisten Anwendungsfälle technisch durchaus geeignet sind. Bei besonderen Anforderungen - z.B. an die Lauf- oder Wiedergabeeigenschaften bei einzelnen Geräten oder Verfahren, an die mechanischen Eigenschaften oder an die Dauerhaftigkeit allgemein - sollten die Grenzen dieser Papiere beachtet werden.