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Innovatives Prüfverfahren für Leichtbauwerkstoffe: DIN SPEC 4885:2014-01

Die DIN SPEC 4885:2014-01 „Faserverstärkte Kunststoffe – Schubversuch mittels Schubrahmen zur Ermittlung der Schubspannungs-/Schubverformungskurve und des Schubmoduls in der Lagenebene“ legt eine neuartige Prüfung von faserverstärkten Kunststoffen für den Leichtbau fest. Aufgrund der steigenden Nachfrage nach faserverstärkten Kunststoffen werden vermehrt Normen und Spezifikationen benötigt, die den speziellen Eigenschaften dieser Werkstoffe gerecht werden. Die DIN SPEC 4885 legt ein Verfahren zur Bestimmung der Schubeigenschaften von FVK fest. Das innovative Prüfverfahren zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass es schnell durchführbar ist und sehr präzise Messwerte mit geringer Streuung liefert.

Das Prüfverfahren, das der DIN SPEC 4885 zugrunde liegt, entwickelte und validierte die BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung. Grasse Zur Composite Testing hat das Verfahren der BAM weiterentwickelt, kommerziell verfügbar gemacht und das DIN SPEC-Projekt initiiert.

An der Erarbeitung der DIN SPEC waren die Unternehmen BMW Group und BASF SE sowie der Industrieverbund Carbon Composites e. V. (CCeV) beteiligt. Die Gesamtlaufzeit des Projektes betrug von der ersten Kontaktaufnahme von Grasse Zur Composite Testing mit DIN über die Gewinnung weiterer Projektpartner bis zur Veröffentlichung des Dokumentes nur sechs Monate, wobei die Erarbeitung des Dokuments lediglich sechs Wochen ausmachte. Das Prüfverfahren aus der DIN SPEC 4885 wird von der BMW Group bei der Entwicklung von Strukturbauteilen – insbesondere CFK – verwendet, aus dem die Fahrgastzellen des vollelektrischen BMW i3 und des Plug-in-Hybrid-Sportwagens BMW i8 bestehen. Die BASF SE wendet das in der DIN SPEC 4885 beschriebene Verfahren für die Entwicklung und Prüfung von Werkstoffen für den automobilen Leichtbau an. Der CCeV ist ein Industrieverbund im Bereich Carbonfaser- und Faserverbundtechnologie und Träger des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Spitzenclusters MAI Carbon im Städtedreieck München-Augsburg-Ingolstadt. Das Prüfverfahren der DIN SPEC 4885 findet Anwendung bei den Projektpartnern von MAI Carbon in der Forschung und Entwicklung von innovativen CFK-Werkstoffen.

Die DIN SPEC 4885:2014-01 ist beim Beuth Verlag erhältlich.



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Hilfe zur Selbsthilfe – Grasse Zur Composite Testing unterstützt Menschen bei ihrer Mobilisierung

Grasse Zur Composite Testing setzt eine junge Tradition fort, zum Jahresende Menschen in ärmeren Regionen dieser Welt unter die Arme zu greifen. Nachdem 2012 erstmalig ein Projekt in Peru unterstützt wurde, erfolgt 2013 ein Beitrag zu einem von der Firma Sram (weltgrößter Hersteller von Fahrradkomponenten) initiierten Projekt, bei dem Fahrräder als Transportmittel gestifetet werden:

Mobilizing People

„Together we can mobilize thousands of entrepreneurs, healthcare workers and students by providing life-changing transportation that will help them to feed their families, build their businesses, treat the sick, finish school, follow their dreams and change their world.“

Helfen auch Sie Menschen in Not!



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Erfolgreicher Messeauftritt bei der Composites Europe 2013

Grasse Zur Composite Testing hat einen erfolgreichen Messeauftritt bei der Composites Europe 2013 in Stuttgart absolviert. Wieder einmal hat diese auf faserverstärkte Kunststoffe spezialisierte Messe ihren Ruf als Branchentreffpunkt in Deutschland gestärkt. Wie im vergangenen Jahr war auch dieses Jahr Highlight des Messeauftritts das Schubprüfsystem GZ S-80

Potentiellen Auftraggebern konnten im persönlichen Gespräch eindrucksvoll das Verfahren, die Wettbewerbsvorteile und die anstehende Normung zum Industriestandard erläutert werden. Wir freuen uns auf ein Wiedersehen in Düsseldorf!



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Besuchen Sie uns auf der Composites Europe 2013 in Stuttgart

Grasse Zur Composite Testing ist wieder dabei, bei der wichtigsten Messe im Bereich Composite in Deutschland und darüber hinaus: Auf der Messe Composite Europe treffen internationale Forscher, Entwickler und Entscheider auf Anwender der Composites-Branche. Deren Schlüsseltechnologien sowie Anwendungen stehen im Fokus: Automotive, Aerospace, Leichtbau, Windenergie und weitere. Vom 17. bis 19. September 2013 zeigt die Composites Europe in Stuttgart die gesamte Prozesskette von Verbundwerkstoffen – vom Rohmaterial über Halbzeuge und die Verarbeitung bis hin zu neuesten Technologien, Maschinen und Services.

Grasse Zur Composite Testing entwickelt und vertreibt neuartige Prüfsysteme zur Charakterisierung und Messung von Faserverbundwerkstoffen. Diese Prüfsysteme werden für die industrielle Forschung und Entwicklung, zur Bestimmung der optimalen Dimensionierung von Bauteilen, zur Qualitätssicherung in der Fertigung sowie in der Wareneingangskontrolle eingesetzt.

Zur Bestimmung der Faser-Matrix-Anbindung und der Schubkennwerte von GFK und CFK setzt Grasse Zur Composite Testing das Schubprüfsystem GZ S-80 ein. Dieses stellt eine stark verbesserte Prüfmethode im Vergleich zu den entsprechenden Normen nach ASTM und DIN EN ISO dar.

Neben den Produkten zur Materialprüfung bietet Grasse Zur Composite Testing einen kompletten Service rund um die Prüfung von GFK und CFK an. Gemeinsam mit den Auftraggebern werden die Wünsche und Anforderungen an die Ermittlung der Materialkennwerte spezifiziert. Dabei profitiert der Auftraggeber von einem kompletten Prüfprozess aus einer Hand.

Wir freuen uns auf Ihren Besuch und auf die Diskussion zu Schubprüfungen von FVW auf unserem Stand in Halle 6 / Stand G17.



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Berliner Wirtschaftssenatorin Cornelia Yzer auf Entdeckertour durch Steglitz-Zehlendorf

Im Rahmen einer dreistündigen „Entdecker-Tour“ besuchte die Wirtschaftssenatorin von Berlin, Cornelia Yzer, Unternehmen und Forschungseinrichtungen im Berliner Südwesten. Eine der Stationen war das Max-Planck-Institut für molekulare Genetik, wo sich junge Start-up-Unternehmen aus Berlin, darunter auch Grasse Zur Composite Testing, präsententierten. „Der Berliner Südwesten ist inzwischen ein bedeutender und viel beachteter Life-Science-Standort. Hier wird sichtbar, was entstehen kann, wenn Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft in räumlicher Nähe forschen und arbeiten“, sagte Cornelia Yzer.

Mittels des neuen Schub-Prüfsystems GZ-S 80 lassen sich die Schubkennwerte an Faserverbundwerkstoffen (FVW) sehr viel exakter ermitteln, als dies mit den bisherigen Verfahren nach DIN EN ISO 14129, Rail Shear (ASTM D7078 oder ASTM D4255) oder dem Iosipescu-Verfahren (ASTM D5379) möglich war. Dabei ist das System in Standard-Zugprüfmaschinen einsetzbar und lässt sich von nur einer Person bedienen. Der Probenwechsel ist bei Serienprüfungen von Materialproben in wenigen Minuten erledigt, was Zeit und Kosten spart. Wichtige Kunden wie BMWBASF oder REHAU konnten bereits von dem Prüfverfahren überzeugt werden.

Der Besuch der Wirtschaftssenatorin Cornelia Yzer hat uns sehr gefreut“, sagte Norbert Kopp, Bezirksbürgermeister von Berlin Steglitz-Zehlendorf, „weil wir das in der Öffentlichkeit oft zu wenig wahrgenommene Wissenschafts- und Wirtschaftspotenzial des Berliner Südwestens bekannter machen wollen. Bei der Entdeckertour haben wir Beispiele für einen erfolgreichen Technologietransfer aus der Freien Universität Berlin als Exzellenz- und Gründer-Universität vorgestellt. Dazu zählen außerhalb der Freien Universität Berlin fünf renommierte Max-Plank-Institute, das Konrad-Zuse-Zentrum für Informationstechnik und die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM). Sie bilden ein verlässliches Fundament für die Gründung und Entwicklung innovativer Unternehmen. Und wir haben auch das geplante Projekt ‚Technologiezentrum Südwest‘ angesprochen.“



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Grasse Zur Composite Testing auf der Composites Europe 2012 in Düsseldorf

Die Composites Europe ist die innovativste Messe im stärksten europäischen Composites-Markt und zeigt die gesamte Wertschöpfungskette der Industrie. Hier treffen internationale Forscher, Entwickler und Entscheider auf Anwender der Composites-Branche. Vom 9. bis 11. Oktober 2012 zeigt die Composites Europe in Düsseldorf die gesamte Prozesskette von Verbundwerkstoffen – vom Rohmaterial über Halbzeuge und die Verarbeitung bis hin zu neuesten Technologien, Maschinen und Services.

Wir freuen uns auf Ihren Besuch und auf die Diskussion zu Schubprüfungen von FVW auf unserem Stand F11 in Halle 8a.

Grasse Zur Composite Testing zeigt hier ihre neueste Entwicklung aus dem Bereich der Werkstoffprüfung von Faserverbundwerkstoffen: Den innovativen Schubrahmen GZ S-80. Der Schubrahmen für quasistatische Schubprüfungen von faserverstärkten Kunststoffen erlaubt eine im Vergleich zu aktuell bestehenden Normen (DIN, ASTM) sehr exakte Bestimmung der Schubkennwerte. Aufgrund der Vorteile, die die Konstruktion des Schubrahmens bietet, wurde der Schubrahmen von der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung für umfangreiche Versuchsreihen zur Ermittlung von Schubkennwerten verwendet. Als Ergebnis dieser Untersuchungen zeigte sich, dass der Schubrahmen für die qualitativ hochwertige Bestimmung der Schubkennwerte von Faserverbundwerkstoffen besonders gut geeignet ist.



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Schubrahmen für die Ermittlung von Schubkennwerten von Composites

Ab sofort lieferbar: Der neuentwickelte Schubrahmen von Grasse zur Composite Testing für Werkstoffprüfungen an Composites.

  • Entwickelt für den Einsatz in Standard-Zugprüfmaschinen (ZwickInstronMTS, etc.)
  • Schubrahmen für quasi-statische Werkstoff-Prüfungen zur Kennwertermittlung
  • Stark verbesserte Methode zur Schubkennwertbestimmung verglichen mit ASTM D4255, ASTM D7078, DIN ISO 14129 etc.
  • Prüfung von Materialproben bis 10 mm Stärke möglich
  • Prüfung auf Materialversagen und Beulverhalten aufgrund sehr hoher Schubflüsse möglich

Seit kurzem bietet Ihnen Grasse Zur Composite Testing Produkte und Services zur Materialprüfung an Composite Material wie beispielsweise glasfaserverstärkten- (GFK) oder kohlenstofffaserverstärkten (CFK) Kunststoffen an. Für quasistatische Schubprüfungen von faserverstärkten Kunststoffen haben wir einen Schubrahmen entwickelt, der im Vergleich zu aktuell bestehenden Normen (DIN EN ISO 14129, ASTM D4255, ASTM D7078) eine sehr exakte Bestimmung der Schubkennwerte zulässt.

Aufgrund der Vorteile, die die Konstruktion des Schubrahmens bietet, wurde der Schubrahmen GZ S100 von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung für umfangreiche Forschung im Bereich der Ermittlung von Schubkennwerten verwendet. Insbesondere der homogene Schubspannungsverlauf in der Werkstoffprobe, die feste Einspannung der Faserenden an Rändern des Prüfkörpers und die Möglichkeit, Prüfkörper mit beliebiger Faserorientierung zu testen, stellen in Summe einen entscheidenden Qualitätsvorsprung in der Werkstoffprüfung von Faserverbundwerkstoffen dar.

Der Schubrahmen bietet ein großes Schubfeld des Probekörpers bei begrenzten Klemm- und Prüfkräften, was sich vorteilhaft auf die Kennwertbestimmung auswirkt:

  • Geringere Streuung der Versuchsergebnisse
  • Exaktere Bestimmung von Kennwerten aufgrund höherer Auflösung der Schubfeldgröße
  • Geringerer Einfluss von Fertigungsungenauigkeiten
  • Geringerer Einfluss von Randeinflüssen
  • Geringere Einfluss von Inhomogenitäten aufgrund der Einspannung

Die notwendigen Klemmkräfte für die Einspannung des Prüfkörpers werden über ein hydraulisches Spannsystem bereitgestellt. Der Clou dabei: Sie benötigen hierfür kein Hydraulikaggregat, da der Hydraulikdruck über ein mitgeliefertes Druckluft-Hydraulik-System erzeugt wird. So werden Schubversuche bis zum Materialversagen mit sehr hohen Schubflüssen bis 950 N/mm bei Prüfkräften bis 100 kN möglich.

Die neue, sehr exakte Prüfmethode des Schubrahmens ist ideal geeignet für die Materialspezifizierung, die  Forschung und Entwicklung und für die Qualitätsprüfung. Im Rahmen der Bauteilauslegung oder für FEM-Simulationen sind exakte Materialkennwerte von hoher Bedeutung, was eine exakte Bestimmung der Materialkennwerte erfordert.

Sprechen Sie uns an, gerne besprechen wir gemeinsam mit Ihnen die Möglichkeiten und Vorteile unseres Schubrahmens.


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