Fasergefülltes Polymer

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Zur Definition von glasfasergefüllten Polymeren ist zuerst ein Polymer der Mischung zuzuordnen. Danach muss ein Partikeldurchmesser festgelegt werden und der Masseanteil des Polymers an der Mischung definiert werden. Zusätzlich sind noch die Materialdaten des Füllstoffs vorzugeben.

Bei den Materialdaten des Füllstoffs handelt es sich um geometrische Angaben, wie der Glasfaserdurchmesser und die Ausgangslänge. Weiterhin müssen die Glasfaserfaserdichte, die Wärmeleitfähigkeit und die spez. Wärmekapazität des Glaswerkstoffes angegeben werden.

Für die Faserbruchberechnung werden die Angaben zum E-Modul und der Bruchdehnung des Faserwerkstoffes benötigt.

Die Default-Daten in diesem Beispiel sind exemplarisch für E-Glasfasern angegeben.

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Um den Füllstoffanteil zu berücksichtigen, wird auf eine einfache Korrektur nach Potente und Melisch zurückgegriffen. Die Strömungsverhältnisse des Compounds werden durch eine reduzierte Kanalhöhe/Steghöhe in Abhängigkeit des Füllstoffanteils beschreiben. Hier gilt für die Kanalhöhe bzw. Steghöhe:

$$h_{korr} = (1 - \Phi) \cdot h$$

Mit der reduzierten Höhe resultiert eine Scherüberhöhung, die sich wie folgt beschreiben lässt:

$$\dot{\gamma}_{Überhöhung} = \frac{\dot{\gamma}}{(1 - \Phi)}$$

Mit Hilfe dieser Scherüberhöhung wird die Viskosität des Kunststoff-Glasfasergemisches innerhalb der Berechnungen in SIGMA ermittelt.