Eishockeyschläger-Selbstbau/Verbundwerkstoffe

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo liebes Forum!

Ich möchte mir einen Eishockeyschlägerschaft selbst bauen und habe ein paar Fragen bezüglich Faserverbundwerkstoffen.

In meiner Anwendung kommt es in erster Linie auf Gewicht, Steifigkeit und Schlagzähigkeit an.
Ich möchte einen Kern aus Kunststoffwaben verwenden, um welchen ich laminieren möchte. Es fragt sich jedoch welche Fasern ich einsetzen soll.
Im Handel gibt es Schläger aus GFK,CFK sowie Aramidfaserverstärktem Kunstoff.
Zur Verfügung habe ich alle 3 Fasern, Aramid jedoch nur als Rovings. Darüber hinaus kann ich auch Hybridgewebe aus Kohlenstoff- und Glasfasern verwenden. Als Matrix setze ich ein langsamhärtendes Epoxidharz (ca. 45 min. vernünftig verarbeitbar) ein.

Aufgrund der Fasereigenschaften habe ich an eine Mischung aus Aramid- und Kohlenstofffasern gedacht. Wobei abwechselnd eine Schicht Kohlenstoffgewebe und eine Schicht Aramidrovings in Stabrichtung verwendet werden soll. Leider habe ich mit dem mischen von Fasern noch keine Erfahrung gemacht. Ist das denn möglich oder führt meine Kombination zu Delamination oder anderen Problemen?

Es würde mich freuen, wenn mir jemand seine Erfahrung zum Thema Fasermischung mitteilt. Vielleicht hat jemand auch eine andere Meinung, welche Fasern in dieser Anwendung geschickter sind?

Freue mich über jeden Hinweis, Gruß Nico

#2

Hallo Nico!

Generell wäre ich bei Fasermischungen vorsichtig. Die unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften führen früher oder später immer zu unterschiedlichen Spannungen und damit zu Delaminationen. Bleib lieber beim CFK und variiere die Gewebe bzw. Verlegerichtungen wenn schon nötig. Solltest du nur eine höhere Biegesteifigkeit in Längsrichtung benötigen, kannst du ja einfach etwas UD Gewebe einbringen. Abgemischt mit ein paar 90° und ±45° oder 30° Bahnen kommt man hier glaube ich zu einem vernünftigen Ergebniss.
Als Grundlage für einen berechneten Lagenaufbau würde man natürlich
die auftretenden Lasten benötigen. Hast du hierzu Daten oder anhaltspunkte? Kann mir vorstellen, dass beim Eishockey schon ordentliche dynamische Spitzen auftreten.
Ansonsten funktioniert natürlich auch der gute alte klassische Ansatz: Bauen, versuchen und auf Basis der Ergebnisse abändern.

Möchte hier noch dazu erwähnen, dass ich kein Experte für FVW bin. Habe aber im Studium und auch privat schon einiges damit zu tun gehabt, und bin deshalb nicht ganz unwissend.