Projekte Physik

Kohlenstofffaserverstärkter Polymer-Ton

In vielen Industrien werden heute immer mehr faserverstärkte Kunststoffe eingesetzt. Damit können Bauteile hergestellt werden, die trotz ihres geringen Gewichtes sehr stabil sind. Im Flugzeugbau werden dafür zum Beispiel Kohlenstofffasern verwendet, im Schiffsbau Glasfasern. Die Fasern werden dabei meistens mit flüssigem 2-Komponenten Kunstharz verklebt.

Dieses Kunstharz ist im allgemeinen giftig und ist deshalb für Kinder und Jugendliche nicht geeignet. Außerdem braucht man für alle Teile, die man bauen will, Formen. Das ist aufwändig und erschwert das Experimentieren. Darum habe ich überlegt, ob man nicht statt Kunstharz eine kinderfreundliche, ofenhärtende Modelliermasse (wie z.B. Fimo) verwenden könnte.

Ich habe zwei Methoden erprobt, um Modelliermasse mit Verstärkungsfasern zu vermischen und eine Reihe von Proben mit Gewichtsanteilen an Kohlenstofffasern bis 6.5% hergestellt. Nach Aushärten der Proben durch Backen habe ich dann für geeignete Proben mit einen Drei-Punkt-Biegeversuch deren Elastizitätsmodul ermittelt.

Dabei konnte ich nachweisen, dass auch schon geringe Mengen an Verstärkungsfasern deutlich festere Bauteile ergeben.

 

(Foto: Ronja von Scheidt)

Forscher: | Ronja vom Scheidt |
Fachgebiet: Physik
Regionalwettbewerb: München-Süd