Streckgrenze in FRP-Materialien: Werte nach Fasertyp und Schlüsselfaktoren

Die Streckgrenze – der Beginn plastischer Verformung – in faserverstärkten Kunststoffen (FRP) variiert stark basierend auf Fasertyp, Matrix, Architektur und Verarbeitung.

Typische unidirektionale Streckgrenzwerte (MPa)

• CFRP (Kohlenstofffaser): 150–400 (höchste Festigkeit und Steifigkeit).
• AFRP (Aramid/Kevlar): 50–200 (ausgezeichnete Zähigkeit, Schlagfestigkeit).
• GFRP (Glas/E-Glas): 50–70 (kosteneffektiv).
• BFRP (Basalt): 80–120 (entstehende Alternative).

Wichtige beeinflussende Faktoren

• Faservolumenanteil (Vf): Höherer Vf → höhere Festigkeit.
• Orientierung: Unidirektional > Gewebe > Zufallsmatte.
• Matrixsystem: Epoxidharz > Polyester > Vinylester (für mechanische Leistung).
• Umwelteinflüsse: Feuchtigkeit, Temperaturspitzen und UV-Strahlung degradieren die Faser-Matrix-Schnittstelle.

Das Design verwendet zulässige Spannungen mit Sicherheitsfaktoren; Tests folgen ASTM D3039/D638-Standards.