Faserverstärkte Polymere sind eine vielversprechende Werkstoffklasse, die aufgrund ihrer hohen spezifischen Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften einen steigenden Marktwert im Automobil- und Leichtbausektor erreicht hat. In Zeiten der globalen Erwärmung ist es notwendig, zuverlässige Recyclingprozesse nach der jeweiligen Lebensdauer eines Bauteils im Auge zu behalten. Verstärkte Thermoplaste bieten im Vergleich zu herkömmlichen verstärkten Duroplasten eine gute Verarbeitbarkeit und Recyclingfähigkeit. Innerhalb dieser Klasse bieten endlosfaserverstärkte Polymere (Co-FRP) höchste Steifigkeit und Festigkeit, erfordern allerdings einen komplexen Verarbeitungsprozess und bieten nur eine begrenzte Designfreiheit. Im Gegensatz dazu vermeiden diskontinuierlich faserverstärkte Polymere (DiCo-FRP) diese Einschränkungen, bieten aber geringere Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften. Um diesen Zielkonflikt zu lösen und eine hohe spezifische Festigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitig großer Gestaltungsfreiheit zu erreichen, ist es möglich, DiCo-FRP mit Co-FRP lokal zu verstärken, was fortan als Co-DiCo-FRP bezeichnet wird.

Durch die Konsolidierung von DiCo-FRP und Co-FRP entsteht eine verbindende Grenzfläche. Es wurde gezeigt, wie wichtig die Grenzflächeneigenschaften für die Gesamtleistung des Verbundwerkstoffs sind. Daher ist es notwendig, diese Eigenschaften zu charakterisieren, um ein besseres Verständnis dafür zu erlangen, wie Spannungen übertragen werden, Risse entstehen und diese sich innerhalb der Grenzfläche ausbreiten und folglich zum Versagen des Bauteils führen. Die Herausforderung besteht darin, dass nur wenige experimentelle Methoden zur Verfügung stehen, um diese Grenzfläche zu charakterisieren und so Materialkoeffizienten zu bestimmen, die dann in nachfolgenden Simulationen zur Beantwortung struktureller Fragen verwendet werden können.

 
In dieser Arbeit wurde die Grenzfläche zwischen unidirektionalen (Co-FRP) und langfaserverstärkten Thermoplasten (DiCo-FRP) untersucht. Beide Arten von FRP bestehen aus Kohlenstofffasern und Polyamid 6 (PA6). Die Probekörper wurden in einem Formpressverfahren hergestellt. Durch PTFE-Einlagen wurde ein definierter Bereich an der Grenzflächenbildung gehindert.  Für die Charakterisierung wurde der Climbing Drum Peel (CDP) Test verwendet, bei dem die unidirektionale Verstärkung in Normalenrichtung (Mode I) vom DiCo-FRP abgeschält wird. Daraus wurden Parameter abgeleitet, die in einem Kohäsivzonenmodell zur numerischen Validierung des Versuchs verwendet wurden. Da PA6 ein hygroskopischer Thermoplast ist, wurde der Einfluss von Feuchtigkeit auf die Versuchsergebnisse genauer untersucht. Zu diesem Zweck wurden die Probekörper in Kontakt mit destilliertem Wasser konditioniert und anschließend im feuchten Zustand geprüft. Die Auswirkungen der Feuchtigkeit auf die mechanischen Eigenschaften in der Grenzfläche werden diskutiert.