Faserachse

Faserachse bezeichnet die Richtung, in der sich die Fasern in einem Faserverbundwerkstoff, Gewebe oder Textil ausrichten. Sie bildet die Haupttraglinie des Materials, da Fasern typischerweise eine hohe Festigkeit und Steifigkeit entlang ihrer Längsachse besitzen.

In Verbundwerkstoffen sind die Eigenschaften entlang der Faserachse wesentlich anders als quer dazu. Die Festigkeit, Steifigkeit und Zugfestigkeit entlang der Faserachse sind deutlich höher als in transverse Richtungen, wo Matrix, Faser-Matrix-Interphase und Faserfehlstellungen die Leistung dominieren. Die Orientierung der Faserachse bestimmt maßgeblich das mechanische Verhalten des Bauteils, die Lastabtragung und die mögliche Versagensweise.

Die Faserachse ist insbesondere relevant in unidirektionalen Laminaten, Geweben und Textilien. In solchen Strukturen wird oft zwischen der Faserachse (L- Richtung) und den transversalen Richtungen unterschieden. Abweichungen von der idealen Orientierung durch Fasernahmewelligkeit, Faserfehler oder Unreinheiten mindern die effektiven Eigenschaften und können zu anisotropen Versagensmechanismen führen.

Für die Analyse und Auslegung werden die Faserorientierungen in Modellparametern berücksichtigt. In der Praxis unterstützen Messungen von Eigenschaftsrichtungen, Härte- und Bruchtests sowie laminatspezifische Modelle (orthotrop oder anisotrop) die Bewertung der Faserachse in Bauteilen.

Siehe auch: Faserverbundwerkstoff, Laminat, Textilfaser, Richtungsabhängigkeit der Werkstoffeigenschaften.