Start Blog Verbundwerkstoffe – Kompositwerkstoffe

Verbundwerkstoffe – Kompositwerkstoffe

Kompositwerkstoff ist ein äusserlich monolitisches Material, welches aus mindestens zwei einzelnen Komponenten mit unterschiedlichen technischen Materialeigenschaften – oft einer Mischung aus künstlichen und natürlichen Komponent – zusammengesetzt ist.

Die Zusammensetzung von unterschiedlichen Komponenten verleiht dem entstandenen Kompositwerkstoff bessere oder neue physische, mechanische bzw. chemische Materialeigenschaften, als diese von einzelnen Komponenten. Das heisst: im Entstehungsprozess eines Kompositwerkstoffes werden sozusagen technische Eigenschaften seiner Bestandteile optimiert, um beispielsweise Anwendbarkeit und optisches Erscheinen zu steigern.

Die Grenzen der einzelnen Komponenten bleiben jedoch sichtbar.

 

 

 

 

Die Kompositwerkstoffe lassen sich womöglich in zwei Hauptgruppen klassifizieren:

1. Natürliche Kompositwerksttoffe

2. Synthetische Kompositwerkstoffe

Darüber hinaus unterscheidet man auf Grund von sogenannten Matrix (verbindenden Fasern) zwischen folgenden Kompositwerkstoffen:

– metallischen
– keramischen
– polymeren
Die letzten – sind leichte und beständige Konstruktionsmaterialien mit unterschiedlicher Anwendung in vielen Lebensbereichen. Polymere entstehen in einem chemischen Prozess- genannt Polymerisationsverfahren- und bestehen aus einer großen, moleküleren Struktur, welche sich aus wiederholender Einheiten von Methylenmolekül -CH2-CH2- zu einer Monomerenkette -(CH2-CH2)n- verbindet. Die wiederholende Einheit ist Monomer genannt. Die auf Polymeren basierende Verbundwerkstoffe, werden zur Produktion von vielen Elementen des täglichen Gebrauchs verwendet z.B. in Automobiltechnik, Sportausrüstung oder Flugzeugbau, Yacht- und Schiffsbau und Elementen der Baukonstruktion welchen Einsatzgebiet im Innenraumdesign, Ladenbau, Messebau oder Möbelbau liegt.
Verbundwerkstoffe, die mit Sandwich-Technologie hergestellt werden, finden u.a. ihre Anwendung in Architektur zum Beispiel als leichtgewichtige Sandwich-Materialien, bestehend aus verschiedenen Decklagen mit Schichtbaustoffkern oder mit Wabenkernstruktur (Honeycomb) als Steg- und Wabenkernpanele oder Verbundelemente.
Die äußeren Decklagen können sowohl aus thermoplastischen Materialien als auch aus Holz und Holzwerkstoffen, Kompositmaterialien, Aluminium oder anderen Metallen und deren Legierungen fabriziert werden. Das gleiche gilt für die Kernschicht, welche überdies aus geschäumten Material (z.B. Aluminium oder PU-Hartschaum), 3D Raumstrukturgewebe oder in Form von Papierwabe gefertigt werden kann.
Diese Verbundwerkstoffe können sowohl biologisch abbaubar oder nicht abbaubar sein. Es kommt nämlich auf die Zusammensetzung der Elemente an; das heisst: aus welchen Materialien sie hergestellt wurden. So zum Beispiel was die Umweltaspekte angeht bei der Verwendung von polymeren Kompositwerkstoffen, ist die Produktion nicht gerade umweltfreundlich. Nicht alle Materialien lassen sich recyclen. Jedoch kann man sich gegenwärtig und zukünftig die Welt ohne polymeren Kunststoffe nicht vorstellen, denn sie sind nicht ganz ersetzbar und dadurch nicht wegzudenken.
Auf der anderen Seite gibt es heutzutage alternative Bioverbundwerkstoffe oder Recyclingwerkstoffe aus nachhaltigen Ressourcen, die immer mehr bei der Gestaltung von Architektur an Bedeutung gewinnen und biologisch abbaubar, teilweise oder vollständig recyclebar sind.
Natürliche Stoffe und synthetische Polymere können allerdings heutzutage dank moderner Technologien zu einem Verbundpanell z.B. Decklagen aus Holz und Schichtbaustoffkern aus Gummi oder Deckstegen aus Naturfaser-Cellulose und Wabenkern aus Polypropylen, kombiniert werden. Daraus ensteht ein Verbundmaterial, wie es der Fall bei den kleinen Marmor-Bruchteilen ist, die in Polyesterharz gegossen werden. Diese Kombination macht diese Verbundwerkstoffe umweltfreundlicher und schafft neue Gestaltungsmöglichkeiten.
Die Produktion von polymeren Verbundwerkstoffen oder Schichtbaustoffelementen mit thermoplastischem Wabenkern gehört heutzutage zu innovativen Technologie der neuen Generation, welche kontinuierliche Entwicklung immerwieder mit neuen, innovativen High-Tech Materialien überrascht. Es ist ein umfangreiches Thema, auf welches ebenfalls in darauf folgenden Blogbeiträgen eingegangen wird.

Veröffentlicht von Marc Mates

Ich bin Initiator und Herausgeber von Archidemat – Blog mit Schwerpunkt Architektur&Materialien. Hauptberuflich bin als Innenarchitekt tätig und darüber hinaus als Content Creator. Gerne können Sie mit mir ins Kontakt treten entweder per Kontaktformular oder Linked-In. Über Ihre Nachricht würde ich mich sehr freuen.

VERWANDTE ARTIKELMEHR VOM AUTOR