Fasermassenanteil

Der Fasermassenanteil ist das Verhältnis der Masse der Verstärkungsfasern zur Gesamtmasse eines faserverstärkten Materials. Der Fasermassenanteil wird mit $\psi$ abgekürzt[1]. Er berechnet sich analog zum allgemeinen Massenanteil einer zweiphasigen Mischung.

Der Fasermassenanteil ist eine wichtige Kenngröße bei kurzfaserverstärkten Thermoplasten. Sie werden oft durch den entsprechenden Fasermassenanteil gekennzeichnet z. B. PA 12 GF 25 (Polyamid 12 mit 25 % Fasermassenanteil Glasfasern). Für die mechanische Auslegung ist der Faservolumenanteil von größerer Bedeutung.

Berechnung

$\psi ={\frac {m_{\mathrm {Faser} }}{m_{\mathrm {Verbund} }}}={\frac {m_{\mathrm {Faser} }}{m_{\mathrm {Faser} }+m_{\mathrm {Matrix} }}}$

Umrechnung

Sind die Dichten der beiden Komponenten bekannt, kann der Fasermassenanteil in den Faservolumenanteil umgerechnet werden. $\varphi ={\frac {\psi \cdot \rho _{\mathrm {Matrix} }}{\psi \cdot \rho _{\mathrm {Matrix} }+(1-\psi )\cdot \rho _{\mathrm {Faser} }}}$

Anwendung

Der Fasermassenanteil findet z. B. in der Berechnung des Mischpreises Anwendung. Da häufig sowohl der Matrix- als auch Faserwerkstoff in Masseneinheiten gehandelt werden ist der Fasermassenanteil die ausschlaggebende Größe.

Einzelnachweise

Helmut Schürmann: Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden (= VDI-Buch). 2. Auflage. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2007, ISBN 978-3-540-72189-5, doi:10.1007/978-3-540-72190-1.

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[1] Helmut Schürmann: Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden (= VDI-Buch). 2. Auflage. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg 2007, ISBN 978-3-540-72189-5, doi:10.1007/978-3-540-72190-1.