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2. STANDDERTECHNIK 17
Tabelle 2.2: Typen undEigenschaften vonCarbonfasern nach [33]
[34], **[35].
Fasertyp Zug-
festigkeit
[MPa] Zug-
modul
[GPa] Bruch-
dehnung
[%] Dichte
[g/cm3] Fila-
mente-
durch-
messer
[µm] Fila-
mente-
anzahl Tex
[g/1000m]
Toray
T300 3530 230 1,5 1,76 7 1000 66
3000 198
6000 396
Toray
T300J 4210 230 1,8 1,78 7 3000 198
6000 396
Toray
T400H 4410 250 1,8 1,80 7 3000 198
6000 396
Toray
T700S 4900 230 2,1 1,80 7 12000 800
Toray
T800H 5490 294 1,9 1,81 5 6000 223
12000 445
Toho
Tenax
HTS45* 4500 240 1,9 1,77 5 12000 800
SG
CT50-
4.0** 4000 240 1,7 1,80 7 50000 3300
Tabelle 2.3: ThermischeEigenschaften derCarbon- undGlasfaser.
Faser Carbonfaser Glasfaser Glasfaser
TorayT700S TypE TypS
therm. Längenausdehnungα [10−6K−1] -0,38 5-6 4
Wärmeleitfähigkeitλ [W/mK] 9,37 1,0-1,3 1,3
elekt. spez.Widerstand ρeΩcm 1,6·10−3 1015 1015
spez.Wärmekapazität cp [J/kgK] 735,6 807 810
Die thermische Beständigkeit der Faser ist meist sehr viel höher als die der Schlichte. Somit ist die
thermische Beständigkeit der Schlichte die Grenze der thermischen Belastbarkeit der Fasern. Übli-
cherweise liegt diese inVerbindungmit thermoplastischenMatrixpolymeren bei ca. 400°C.
Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen
Table of contents
- Abkürzungen XIV
- Symbolverzeichnis XVI
- 1 Einleitung 1
- 2 Stand derTechnik 11
- 2.1 ThermoplastischeKunststoffe 11
- 2.1.1 Grundlagen undEinteilung derKunststoffe 11
- 2.1.2 Werkstoffeigenschaften vonThermoplasten 12
- 2.1.3 FaserverstärkteThermoplaste 16
- 2.1.4 Herstellverfahren vonHalbzeugen undBauteilenmit thermoplastischerMatrix 21
- 2.1.5 Konsolidierung vonThermoplasten 22
- 2.1.6 Betrachtung des Schmelzschweißprozesses bei Thermoplasten 23
- 2.1.7 Prüfmethoden 23
- 2.1.8 Ermüdungsverhalten 29
- 2.1.9 ThermischeKunststoffkennwerte 31
- 2.1.10 BildgebendeAnalyseverfahren 32
- 2.1.11 Schadensanalyse 33
- 2.2 Grundlagen der induktivenErwärmung 33
- 2.3 Erwärmung carbonfaserverstärkterKunststoffe 44
- 2.4 Schweißbarkeit 48
- 2.5 Modelle zurmathematischenBeschreibung 51
- 2.1 ThermoplastischeKunststoffe 11
- 3 Aufgabenstellung 53
- 4 Systemtechnik undVersuchsaufbau 55
- 5 Plastifizierung derMatrix 97
- 6 Rekonsolidierung und Schweißnahteigenschaften 151
- 7 FertigungstechnischeUmsetzung 171
- 8 Zusammenfassung 177
- Literaturverzeichnis 178
- Abbildungsverzeichnis 189
- Tabellenverzeichnis 197
- A Zeichnungen, Tabellen undErklärungen 199
- A.1 Werkstoffeigenschaften undDatenblätter 199
- A.2 Numerische Lösungsverfahren 213
- A.3 Datenblätter und Spezifikation derAnlagentechnik 215
- A.4 Berechnungen zu den Strömungszuständen in derKonsolidierungsrolle 224
- A.5 Komponenten undProgrammumgebung derVersuchs-anlage 231
- A.6 Optimierungsmethode 234
- A.7 Festigkeitsuntersuchung 245
- A.8 Prozessfenster 246
- A.9 Prozessfähigkeitsuntersuchung 247
- B Veröffentlichungen 249