Schub-Versuch (DIN SPEC 4885)

Der Schubversuch nach DIN SPEC 4885 wird mittels Schubrahmen durchgeführt. Das Verfahren ist anwendbar auf Laminate, die aus einer thermoplastischen oder duroplastischen Matrix bestehen und Faserorientierungen in 0°- bzw. 0°/90°-Richtung aufweisen. Die Probekörper mit quadratischer Grundform sind symmetrisch und ausgeglichen um die Mittelebene aufgebaut. Typische Prokörperdicken liegen im Bereich zwischen 2 … 4 mm.

Der Materialaufwand und die Anforderungen an die Testapparatur sind hier höher als bei den etablierten Tests nach DIN und ASTM. Demgegenüber stehen jedoch deutliche Vorteile dieser Prüfmethode:

  • Die Bestimmung der Schubeigenschaften kann sowohl im linearen als auch im nicht-linearen Last-Verformungs-Bereich bei Schubdehnungen (Gleitungen) über 5% erfolgen. Damit ist erstmals auch die Ermittlung der maximalen Schubfestigkeit in diesem Bereich möglich.
  • Aufgrund der allseitigen Einspannung des Probekörpers existieren keine freien Ränder, so dass keine Lastumlagerungseffekte auftreten können.
  • Die Ergebnisse des Verfahrens zeigen dadurch eine sehr geringe Streuung, typischerweise im Bereich <3%. Damit ist das Verfahren beispielsweise für Parameterstudien oder auch für die Qualitätskontrolle geeignet.
  • In der Einzelschicht des Probekörpers liegen ausschließlich reine Schubspannungen vor. Die Beanspruchung ist relativ homogen über den Probekörper verteilt. Das Schubspannungsmaximum liegt im Probekörperzentrum, so dass dort in der Regel das Versagen der Probe zu beobachten ist.

Für den Schubversuch nach DIN SPEC 4885 haben wir das Schubprüfsystem GZ-S80 entwickelt. Mit der hydraulischen Einspannung des Probekörpers ist ein Probenwechsel sehr einfach und schnell realisierbar. Die Versuchsdurchführung dauert dadurch nur wenige Minuten, was das Verfahren auch im industriellen Umfeld für Serienprüfungen einsetzbar macht.

Im neu überarbeiteten DNV GL Standard „Rotor Blades for Wind Turbines“ (DNVGL-ST-0376) ist das Schubprüfverfahren mittels Schubrahmen nach DIN SPEC 4885 als Prüfverfahren zugelassen.