Die Natur kombiniert ständig verschiedenartige Materialien zu Werkstoff-Verbunden, um verbesserte Eigenschaften und Synergieeffekte zu erzielen. Im Bereich der Werkstofftechnik ist dies bei der innovativsten Werkstoffgruppe, den Faserverbund-Kunststoffen, am ehesten gelungen und am weitesten fortgeschritten. Aus einzelnen Komponenten, den hochfesten Fasern und der Matrix, wird ein Werkstoff konstruiert, der erst während seiner Verarbeitung endgültig entsteht.
Die erfolgreiche Optimierung setzt vertiefte Kenntnisse der Eigenschaften der Komponenten und deren Zusammenwirken voraus. Das Ziel einer Anwendung muss ebenso im Auge behalten werden wie mögliche Einflüsse während der Verarbeitung und das besondere Verhalten beim Einsatz des fertigen Bauteils.
Das Buch umfasst daher die werkstoffkundlichen und mechanischen Grundlagen der Faserverbund-Kunststoffe, die Eigenschaften der Einzelkomponenten und deren Zusammenwirken, die Verarbeitungstechnik und Prozessabläufe sowie eine Einführung in die Auslegung von Bauteilen. Dies wird in logischer, fachübergreifender und verständlicher Darstellung vermittelt.
Inhalt:
- Verstärkungsfasern
- Matrix
- Fasern im Verbund
- Verarbeitung
- Mechanische Prüfung
- Auslegung von Mehrschichtverbunden

Prof. em. Dr.-Ing. habil Dr. h.c. Gottfried Wilhelm Ehrenstein hat nach einem humanistischen Abitur an der Technischen Hochschule Hannover Allgemeinen Maschinenbau studiert. Nach der Promotion arbeitete er 10 Jahre in der Anwendungstechnischen Abteilung Kunststoffe der BASF AG und war gleichzeitig Lehrbeauftragter und nach der Habilitation 1976 Privatdozent der Fakultät für Maschinenbau der Universität Karlsruhe (TH, Prof. Macherauch). Von 1977 bis 1989 war er Inhaber des Lehrstuhls für Werkstoffkunde/Kunststoffe der Universität-Gesamthochschule Kassel, ab 1989 Professor für Kunststofftechnik des neu eingerichteten Lehrstuhls der Universität Erlangen-Nürnberg.

1;VORWORT ZUR 2. AUFLAGE;72;INHALTSVERZEICHNIS;93;Normen und Richtlinien im Text;154;Weitere Normen und Richtlinien;195;Liste der verwendeten Formelzeichen;236;Liste der verwendeten Abkürzungen;277;1 VORBEMERKUNGEN;337.1;1.1 Besonderheiten;337.2;1.2 Wirtschaftliche Entwicklung;377.3;1.3 Besonderheiten der FVK als Konstruktionswerkstoff;397.3.1;1.3.1 Allgemeine Hinweise;397.3.2;1.3.2 Luftfahrt;427.3.3;1.3.3 Maschinenbau;447.4;1.4 Historische Entwicklung;467.5;1.5 Bezeichnungen;488;2 VERSTÄRKUNGSFASERN;518.1;2.1 Glasfasern;518.2;2.2 Aramidfasern;628.3;2.3 Kohlenstoff-Fasern;688.4;2.4 Naturfasern;748.5;2.5 Fasern im Vergleich;759;3 MATRIX;829.1;3.1 Aufgabe der Matrix und die Matrixarten;829.2;3.2 Reaktionsharze;849.2.1;3.2.1 Ungesättigtes Polyesterharz (UP-Harz);869.2.2;3.2.2 Vinylesterharz (VE-Harz);929.2.3;3.2.3 Epoxidharz (EP-Harz);959.2.4;3.2.4 Phenolharze (PF-Harz);1009.3;3.3 Merkmale der Härtung von Reaktionsharzen;1049.3.1;3.3.1 Exothermie, Viskositätserhöhung und Volumenveränderung;1049.3.2;3.3.2 Darstellung des Härtungsvorgangs im TTT-Diagramm;1099.3.3;3.3.3 Aushärtung und Aushärtegrad;1129.4;3.4 Thermoplaste;1219.4.1;3.4.1 Kurzfaserverstärkte Thermoplaste;1239.4.2;3.4.2 Langfaserverstärkte Thermoplaste;1249.5;3.5 Faser-Matrix-Haftung;1289.5.1;3.5.1 Textilglasfasern;1289.5.2;3.5.2 Kohlenstoff-Fasern;1349.5.3;3.5.3 Aramidfasern;1349.5.4;3.5.4 Naturfasern;1349.5.5;Zusammenfassung (Kap. 3.5);13410;4 FASERN IM VERBUND;13510.1;4.1 Bedingungen für die Verstärkungswirkung (nach Puck);13510.2;4.2 Beanspruchung in Richtung der Fasern;13510.2.1;4.2.1 Endlose Fasern;13510.2.2;4.2.2 Kurze Fasern;14310.3;4.3 Beanspruchung senkrecht zur Faser;15510.3.1;4.3.1 Dehnungsvergrößerung und Querrißbildung;15510.3.2;4.3.2 Quer-Elastizitäts-Modul der Faser;15910.3.3;4.3.3 Schubbeanspruchung parallel und senkrecht zur Faser;16010.4;4.4 Interlaminare Rißzähigkeit;16210.5;4.5 Thermische Eigenschaften;16410.6;4.6 Wirkung der Faserverstärkung;16710.6.1;4.6.1 Das "Knie" im Spannungs-Dehnungs-Diagramm;16710.6.2;4.6.2 Festigkeit;16910.6.3;4.6.3 Steifigkeit (E-Modul);17310.6.4;4.6.4 Versagensverhalten;17511;5 VERARBEITUNG;18011.1;5.1 Verarbeitung von Halbzeug;18011.1.1;5.1.1 Halbzeuge mit duroplastischer Matrix;18011.1.2;5.1.2 Halbzeuge mit thermoplastischer Matrix;19211.2;5.2 Verarbeitung von faserverstärkten Reaktions-(Gieß-)harzen;19411.2.1;5.2.1 Manuelle Verfahren;19411.2.2;5.2.2 Teilautomatisierte/ -mechanisierte Verfahren;19511.2.3;5.2.3 Vollautomatisierte Verarbeitungs-Verfahren;19911.2.4;5.2.4 Kontinuierliche Verfahren;20711.2.5;5.2.5 Sonderverfahren;20811.2.6;5.2.6 Feinschichten;21011.3;5.3 Verarbeiten von Verbunden mit thermoplastischer Matrix;21111.3.1;5.3.1 GMT-Herstellung;21211.3.2;5.3.2 LFT;21611.4;5.4 Spezielle Verarbeitungsverfahren für Epoxidharze;22011.4.1;5.4.1 Elektrotechnik;22011.4.2;5.4.2 Elektronik;22311.4.3;5.4.3 Fertigungsmittelbau;22611.5;5.5 Nachbearbeiten;22911.5.1;5.5.1 Spanende Bearbeitung;22911.5.2;5.5.2 Lackieren von SMC-Formteilen;23111.6;5.6 Recycling;23311.6.1;5.6.1 Stoffliche Wiederverwertung;23411.6.2;5.6.2 Verbrennung;23511.6.3;5.6.3 Chemische Verwertung;23611.6.4;5.6.4 Organisation;23611.7;5.7 Arbeits- und Gesundheitsschutz;23711.7.1;5.7.1 Arbeitsplatzgrenzwert (AGW);23711.7.2;5.7.2 Biologischer Grenzwert;23811.7.3;5.7.3 Einzelne Komponenten;23812;6 MECHANISCHE PRÜFUNG;24112.1;6.1 Besonderheiten des Verformungsverhaltens der UD-Schicht;24112.1.1;6.1.1 Rißbildung;24112.1.2;6.1.2 Orthotrope Laminate;24412.2;6.2 Statische Belastung des Laminates;24512.2.1;6.2.1 Zug;24712.2.2;6.2.2 Zug der UD-Schicht (NOL-Ring);24812.2.3;6.2.3 Druck;24912.2.4;6.2.4 Schub;25012.2.5;6.2.5 Biegung;25412.3;6.3 Statisches Langzeit-Verhalten;25612.4;6.4 Dynamische Belastung;25812.4.1;6.4.1 Wöhlerkurven;26012.4.2;6.4.2 Hysteresis-Meßverfahren;26312.5;6.5 Prüfung;27112.5.1;6.5.1 Herstellung und Vorbehandlung der Probekörper;27112.5.2;6.5.2 An