Naturfaserverbundwerkstoffe mit verbesserter Stoßfestigkeit durch bioinspirierte Helikoidfaserarchitekturen
Die neueste Ausgabe des SAMPE Journals widmet sich den Themen Nachhaltigkeit, Recycling und Biomaterialien. In dieser Ausgabe:
Fragen und Antworten zur Führungsebene – mit Kay Blohowiak, Senior Technical Fellow, Boeing Research & Technology
Ein Rückblick auf das 2. jährliche Materials Innovation & Advanced Technology Leadership Forum
Naturfaserverbundwerkstoffe mit verbesserter Stoßfestigkeit durch bioinspiriertes HelikoidFaserArchitekturen
Lorenzo Mencattelli
Helicoid Industries Inc., Indio, Kalifornien
Jia Long Liu, Ping Yee Chua, Van Pham Nguyen Hong, Vincent B C Tan, Tong-Earn Tay
Fakultät für Maschinenbau, National University of Singapore, Singapur, SP

Wir berichten erstmals über Design, Herstellung und Prüfung der Schlagzähigkeit von naturfaserverstärkten Laminaten (Flachs/Epoxid) und glasfaserverstärkten Laminaten in konventionellen (quasi-isotropen, QI-0°, 45°, 90°, -45°) und bioinspirierten Helicoid-Architekturen sowie über Hybridisierungsstrategien zur weiteren Verbesserung der Schlagzähigkeit. Wir verwendeten zwei verschiedene Material- und Prozesskombinationen:
1) Prepreg und Autoklav; und 2) Gelege und vakuumunterstütztes Harztransferformen mit Epoxidharz. Dies soll verschiedene Marktanwendungen repräsentieren. Anschließend charakterisierten wir die Helicoid- und QI-Proben mittels Aufpralltests bei niedriger Geschwindigkeit bis zur Perforationsgrenze jeder Konfiguration. Wir zeigen, dass bioinspirierte hybride Helicoid-Architekturen aus 80 % Flachs (Masseanteil) bei gleichem Gewicht eine ähnliche Perforationsenergie erreichen wie herkömmliche Vollglasfaserlaminate (100 %). Diese Ergebnisse ebnen den Weg für einen umfassenderen Einsatz nachhaltiger Materialien in Hochleistungsanwendungen.





