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Praktische Anwendung finden IGOREX®-PP -Zugstangen z.b. als Schalungsanker in der Betonschalungstechnik.

Zugstangen aus IGOREX®-PP: leicht, fest und absolut korrosionsbeständig

08. Mai 2012 | 09:54 Autor: MARK.KOM Vorarlberg

Hard (A) Zugstangen aus IGOREX®-PP überzeugen nicht nur mit ihren hervorragenden Festigkeitswerten, sie haben auch gegenüber Stahl den entscheidenden Vorteil der Gewichtsreduzierung.

IGOREX®-PP ist ein Endlosfaser-Verbundwerkstoff mit thermoplastischer Matrix. Er wird in verschiedenen Materialkombinationen mit dem Pultrusionsverfahren verarbeitet. So können z.B. Endlosfasern aus Kohlenstoff oder Glas in eine thermoplastische Matrix aus Polypropylen, Polyester usw. eingebettet werden. IGOREX®-PP Strukturen lassen sich maßgeschneidert auf ein Bauteil und eine Belastungssituation auslegen und herstellen. Dadurch können Anwender ein gewünschtes Bauteil optimal entlang des Kraftflusses verstärken und somit material- und gewichtssparend einsetzen.

Formschlüssige Krafteinleitung
Die IGOREX®-PP -Zugstangen bestehen aus einem IGOREX®-PP -Rundstab und zwei Krafteinleitungselementen aus Stahl, welche an ihrem Ende beliebig ausgestattet werden können.

Die Anwendungstechniker von faigle entwickelten eine innovative Methode, um eine leistungsfähige Verbindung zwischen dem Stab und den Krafteinleitungselementen zu erreichen. Bei diesem Verfahren wird der IGOREX®-PP -Rundstab bis zum Schmelzpunkt der Matrix erwärmt und dann die hülsenförmigen Krafteinleitungselemente an den Enden des Stabes aufgepresst. Dadurch wird eine formschlüssige Krafteinleitung und eine effektive Kraftübertragung erzielt, welche durch eine wellenartige Verformung der Fasern bis zum Inneren des Stabes fortgesetzt wird.

Eine z.B. 7mm dünne Zugstange aus IGOREX®-PP hält Belastungen bis 19.000N stand, was einem effektiven Festigkeitswert von 500N/mm² entspricht. Die Materialfestigkeit des IGOREX®-PP wird somit zu 70 % ausgenutzt. Durch andere Verbindungsverfahren, wie Klemmen oder Kleben der Stahlhülsen, würde man starke Kräfte auf die äußersten Fasern ausüben bzw. die weiter innen liegenden Fasern werden in Folge nur über die Scherfestigkeit der Matrix mitbelastet und tragen somit wenig zur Festigkeit des Stabes bei.

Vorteile für den Anwender
Zugstangen aus IGOREX®-PP sind fast um die Hälfte leichter als Aluminium und verfügen über ein Fünftel des Gewichts von Stahl. IGOREX®-PP ist absolut korrosionsbeständig, elektrisch und thermisch isolierend (Kältebrücken werden dadurch vermieden) und weist eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit auf. Umspritzte IGOREX®-PP Strukturen haben darüber hinaus gegenüber Einlegern aus Stahl oder Aluminium den großen Vorteil, dass sich das Einlegeteil mit der Spritzgussmasse verschweißt und dadurch eine unlösbare, vollflächige und stoffschlüssige Verbindung eingeht und dem Konstrukteur so auch jegliche Gestaltungs- und Designfreiheit eröffnet.

Anwendungsbereiche
Zugstäbe aus IGOREX®-PP findet überall dort, wo eine hohe Zugfestigkeit, geringe Wärmeleitfähigkeit, elektrische Isolation, der Gewichtsvorteil oder eine Design-Freiheit vorausgesetzt werden, ihre ideale Anwendung. Die Einsatz-gebiete sind enorm vielfältig und reichen von Schalungsanker in der Bauindustrie, Zugstangen im Holz-, Glas- und Fassadenbau, Zugelemente im Fahrzeug- oder Flugzeugbau bis hin zu Steuergestängen im Maschinenbau, um nur einige wenige Einsatzmöglichkeiten zu nennen.

Eigenschaft IGOREX®-PP 35
Fasergehalt: 35 Vol %    
Dichte: 1,48 g/cm²    
Biegefestigkeit: 740 MPa    
Biege E-Modul: 25,7 GPa    
Biege-Bruchdehnung: 3,03 %    
Zugfestigkeit: 740 MPa    
Zug E-Modul: 29,5 GPa    
Zug-Bruchdehnung: 4,1 %    
Dauergebrauchstemperatur: -40 bis +90 °C (+120 °C kurzzeitig)             
Thermischer Längenausdehnungskoeffizient: 5,5 - 7 * 10-6/K

Zusammenfassung
Zugstangen aus IGOREX®-PP überzeugen nicht nur mit ihren hervorragenden Festigkeits- und Steifheitswerten, sie lassen sich auch maßgeschneidert auf ein Bauteil und eine Belastungssituation auslegen und herstellen.

Vorteile:
•    ca. ein Fünftel des Gewichts von Stahl
•    absolut korrosionsbeständig
•    elektrisch und thermisch isolierend
•    großserientauglich
•    einfach und schnell herzustellen
•    Designfreiheit
•    Ausnutzungsgrad von über 70 %

  • Durch die wellenartige Verformung der Fasern entsteht im gesamten Querschnitt des IGOREX®-PP-Zugelements eine faserschonende formschlüssige Kraftübertragung mit der Stahlhülse.
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