Faser-Kunststoff-Verbund

Ein Faser-Kunststoff-Verbund (FKV; auch faserverstärkter Kunststoff oder Faserverbundkunststoff, FVK, englisch Fibre-reinforced plastic) ist ein Werkstoff, bestehend aus Verstärkungsfasern und einer Kunststoffmatrix.^[1] Die Matrix umgibt die Fasern, die durch adhäsive Wechselwirkungen an die Matrix gebunden sind. Durch die Verwendung von Faserwerkstoffen haben Faser-Kunststoff-Verbunde ein richtungsabhängiges Elastizitätsverhalten (siehe Elastizitätsgesetz).

Ohne Matrixwerkstoff sind die hohen spezifischen Festigkeiten und Steifigkeiten der Verstärkungsfaser nicht nutzbar. Erst durch die geeignete Kombination von Faser- und Matrixwerkstoff entsteht ein neuer Konstruktionswerkstoff. Frühe Versuche zur Entwicklung von harzgebundenen Faserverbundwerkstoffen führten Mitte des 19. Jahrhunderts zur Entwicklung von Linoleum. Der heute bekannteste Faserverbundkunststoff ist glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK).

Faser-Kunststoff-Verbunde weisen in der Regel hohe spezifische Steifigkeiten und Festigkeiten auf. Dies macht sie zu geeigneten Werkstoffen in Leichtbauanwendungen. Aus Faser-Kunststoff-Verbunden werden überwiegend flächige Strukturen hergestellt.

Die mechanischen und thermischen Eigenschaften von Faser-Kunststoff-Verbunden können über eine Vielzahl von Parametern eingestellt werden. Neben der Faser-Matrix-Kombination können beispielsweise der Faserwinkel, der Faservolumenanteil, die Schichtreihenfolge und vieles mehr variiert werden.

Faser-Kunststoff-Verbunde gehören zur Klasse der faserverstärkten Werkstoffe (Faserverbundwerkstoffe), die wiederum der Klasse der Verbundwerkstoffe angehören.

1. ↑ Chokri Cherif (Hrsg.): Textile Werkstoffe für den Leichtbau - Techniken - Verfahren - Materialien - Eigenschaften. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 2011, ISBN 978-3-642-17991-4, S. 641.