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2. STANDDERTECHNIK 29
Abbildung 2.15:Anordnung undParameter der Prüfvorrichtung und des Probekörpers für denCST
nach [60].
Der Probekörper sollte vorzugsweise eine Länge ls zwischen 5 und 25mm besitzen. In diesem Be-
reich ist eine repräsentativeMessung der Scherfestigkeit gewährleistet. Diesen undweitere Einflüsse
der Probengröße und des Auslenkwinkels des beweglichen Armes hat Schneider [60] untersucht. Die
Dicke des zu testenden Laminates sollte zwischen 3 und 5mmbetragen.Werden Probenmit diesen
Abmessungen verwendet, kann einePositionierung desPrüflings gewährleistetwerden. In denbereits
erwähntenUntersuchungen zumCSTwurden bislang unidirektional verstärkte FKVuntersucht. Für
die Auswertung der Ergebnisse und der interlaminaren Scherfestigkeit ist die Art des Versagens ein
wichtiges Kriterium. Hierbei ist auf ein entsprechend planares und interlaminares Versagensbild zu
achten, um eine hohe Qualität des Ergebnisses sicherzustellen. Proben, die ein abweichendes Scha-
densbild nachPrüfung aufzeigen, sind von derAuswertung auszuschließen.
DieBerechnungder interlaminarenScherfestigkeit τD erfolgt durchdie beiden folgendenGleichungen
2.4 und 2.5.
τD= Peff
lsd (2.4)
Peff =Ptot z
Rd+wi (2.5)
Schneider [60]berichtetauchüberdieUntersuchungderScherfestigkeitvonadhäsivenKlebstoffverbin-
dungendurchdenCST.HierbeiwerdendemVerfahrenvor allemVorteile hinsichtlichder homogenen
Spannungsverteilung zugesprochen [60].DurchdieMöglichkeit eine kurzeProbemit 10mmLänge zu
verwenden, kann imVergleich zur Single Lap Shear (SLS)Prüfung einewesentlich höhere Steifigkeit
der Probe imbelasteten und zu untersuchendenBereich gewährleistetwerden.
2.1.8 Ermüdungsverhalten
NebendenquasistatischenPrüfmethodenzurErmittlungderMaterialkennwerteundzurBestimmung
derFestigkeit vonFügeverbindungen sindMethodenzurUntersuchungdesErmüdungsverhaltensnot-
wendig. Grellmann [42] unterscheidet hier zwei Arten vonWerkstoffverhalten vonKunststoffen: Die
statische Langzeitbeanspruchung unddie dynamischeBeanspruchung.Beide kommen in derRealität
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