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20 2. STANDDERTECHNIK
Gewebe
WerdenkontinuierlicheFasernalsVerstärkungverwendet,könnenGewebehergestelltwerden.Gewebe
lassen sich hinsichtlich der Bindungsarten – Leinwand-, Köper- und Atlasbindung – einordnen (vgl.
Abbildung 2.8).
Die zweidimensionalen Gewebearten in Abbildung 2.8 unterscheiden sich hinsichtlich derWebpunk-
te undder hiermit zusammenhängendenDrappierbarkeit undBalancierungderVerstärkungsrichtung
[32].DieWebpunktestellenÜberkreuzungspunktederFaserrovingsdar.WiezuBeginndesAbschnitts
beschrieben,hatdiesdirektenEinflussaufdieelektrischenEigenschaftenderHalbzeugeundwirdinder
weiterenBetrachtung derErwärmbarkeit derWerkstoffe einewichtigeRolle spielen.NachHufenbach
besitzt dieLeinwandbindungdiedichtestenVerkreuzungenund somitdie schlechtesteDrapierbarkeit.
Mit der Abnahme der Verkreuzungsdichte nimmt von der Leinwandbindung über die Köper zur At-
lasbindungdieVerschiebefestigkeit ab unddieDrapierbarkeit zu [21].DieAtlasbindung zeichnet sich
Abbildung 2.8: ZweidimensionaleGewebearten vonVerstärkungsfasern für FKV [32].
durch geringe Ondulation der Faserrovings aus. Dies reduziert nach Neitzel [32] die Drapierbarkeit
desGewebes, lässt aber durch die gleichzeitig geringeAnzahl an Schussfäden eine sehr starkeAusbil-
dung vonVorzugsrichtung der Faser zu.Dies ermöglicht dieHerstellung von nahezu unidirektionalen
Geweben [32].
DenKontrast zurAtlasbindung stellt dieLeinwandbindungdar.HoheDrapierbarkeit durch einehohe
Anzahl anWebpunkten. Hierdurch erhöht sich dieOndulation derRovings bei reduziertenmechani-
schenEigenschaften. Ebenso stellt sich eine biaxiale Faserorientierung ein [32].
DiedritteArtderGewebebindung istdieKöperbindung.Sie stelltnachNeitzel [32] einenKompromiss
zwischen den guten Handhabungs- und Drapiereigenschaften der Leinwandbindung und den hohen
mechanischenKennwerten der Atlasbindung dar. DieWebpunkte liegen in regelmäßiger Anordnung
nebeneinander. Einen direkten Einfluss der Imprägnierbarkeit undDurchdringung des Fasergewebes
mitHarzoderThermoplasteplastifikat stehtnachRieber [37]nicht indirektenZusammenhangmitder
verwendetenGewebeart.DieFaserspannung,dasSizingundweitereProzessparameterbeeinflussendie
Imprägnierbarkeit in selbigerWeise. Die Erzeugung von Geweben ist mit allen Arten von endlosen
Fasernmöglich,welcheausreichendeFestigkeitundBeweglichkeitbesitzen,umimWebverfahrentextil
verarbeitet zuwerden.Hauptanwendung findenCarbon-,Glas- undAramidfasern.
Neben den zweidimensionalenGewebearten sind auch dreidimensionaleGewebemöglich. Sie werden
alsMehrlagen-Webverfahrenbezeichnet.Es könnendreidimensionaleFaserstrukturenhergestelltwer-
den.Hierdurch ist nebenderVerstärkung in derEbene auch eineVerstärkung in z-Richtungmöglich.
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