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Leichtbau und Ressourcenschonung sind zentrale Themen des 21. Jahrhunderts. Hybridverbunde mit Naturfasern (z.B. Flachs, Kenaf) sind Stand der Technik und werden v.a. im Automobilbau verwendet. Durch Hybridverbunde lassen sich die Vorteile von Spritzguss und Pressverfahren kombinieren (Funktionalisierung bei hoher Eigensteifigkeit). Obwohl Holzfasern diverse Vorteile gegenüber Naturfasern bieten (z.B. geringere Rohstoffrisiken), sind sie in diesem Bereich noch nicht umfassend untersucht.
Leichtbau und ressourcenschonende Herstellungstechnologien sind zentrale Themen des 21. Jahrhunderts. Thermoplastische Hybridverbunde mit endlosfaserverstärkten Einlegern spielen dabei eine große Rolle, sogenannte Organobleche. Auch Hybridverbunde mit Naturfaserverstärkung sind seit langem Stand der Technik und werden vor allem in der Automobilindustrie verwendet. Holzfasern sind in diesem Bereich jedoch noch nicht umfassend untersucht.
Der Vortrag befasst sich mit dem Potenzial von Holzfasern für thermoplastische Hybridverbunde im Vergleich zu Naturfasern. Dabei wird ein Einblick auf prozess- und materialtechnische Untersuchungen gegeben. Bei den Versuchen kommen diverse Technologien zum Einsatz. Holzfasern werden über ein Air-Lay-Verfahren mit Kunststofffasern zu einem Vlies gelegt. Bei der Weiterverarbeitung der konsolidierten Vliese zu Hybridverbunden, werden diese mit direkt compoundierten Holzfasern über einen In-Mould-Compounder angespritzt. Es zeigt sich, dass Faserverbunde mit Holzfasern vielversprechende Eigenschaften haben. Weitere Untersuchungen sind nötig, um ein tiefgreifendes Verständnis für die Werkstoffe und die Prozesse zu entwickeln.
Durch Integrieren der Variothermie können Organobleche wirtschaftlich und technisch verbessert zu Hybridbauteilen verarbeitet werden. Somit steigert sich der Wettbewerbsvorteil gegenüber konventionellen Werkstoffen weiter. An einer Technische Hochschule wird seit mehr als zehn Jahren intensiv an der Thematik der Verbindungstechnologien sowie den Haftungsmechanismen zwischen endlosfaserverstärkten Thermoplasten, den sogenannten Organoblechen, und angespritzten Funktionsstrukturen geforscht. Im Fokus stehen prozesstechnische Einflüsse, die die Verbundhaftung der Hybridleichtbaustrukturen erhöhen.
Innovative beech laminated veneer lumber (LVL) circular hollow sections for the use as temporary geotechnical soil nailing systems are currently being developed. Due to the permanent subsoil cement embedment, combined with high water saturation and permanent loading, the timber sections will lose strength and stiffness over time to a degree currently unknown. This paper presents the tensile and bending material properties of flat and curved beech LVL under various periods of immersion in a water–cement grout solution aiming at inducing both water saturation and long-term alkaline attack of the timber.
In total, 824 and 279 samples were tested in tension and bending, respectively. Results show that samples manufactured from 3 mm thick veneers result in tensile strength and stiffness 17% and 24% higher, respectively, than samples manufactured from 2 mm thick veneers. A reduction in the initial bending and tensile strength of up to 70% was found after 90 days of water saturation and cement contact. Taking into account a duration of load factor for permanent loading of two years, it is recommended to reduce the short-term tensile and bending strength of beech circular hollow sections to be used as geotechnical anchors by 80%.