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34 2. STANDDERTECHNIK
Abbildung 2.19: Spannungs-Dehnungs-Diagramm und Kenngrößen verschiedener Kunststoffe: (a)
sprödeWerkstoffe, (b) und (c) zäheWerkstoffemit Streckpunkt, (d) zäheWerkstoffe
ohne Streckpunkt und (e) elastomereWerkstoffe nach [42].
richtet sich dieMagnetlinie tangential zur Feldlinie aus.Der geometrisch einfachsteVerlaufmagneti-
scherFeldlinienwird durchden obenbeschriebenen geraden elektrischenLeiter verursacht. In diesem
Fall bilden sich um die Leiterlängsachse konzentrische Kreise aus. Die Richtung der Feldlinien lässt
sichdurchdieRechte-Hand-Regel bestimmen.Dabei zeigt derDaumender rechtenHand inRichtung
der technischen Stromrichtung. Die gekrümmten Finger weisen in die Richtung des Drehsinns der
Feldlinien. Bei der Untersuchung dieser physikalischen Erscheinung wird belegt, dass die Feldstärke
Hdirekt proportional zur Stromstärke I ist. Die Feldstärke um einen elektrischen Leiter lässt sich in
Abhängigkeit vonRadius r durch dieGleichung 2.15 berechnen. [71]
H= I2pir (2.15)
Aus dieserGleichung ist zu entnehmen, dass die Feldstärkemit zunehmenderEntfernung vomLeiter
abnimmt. Sind mehrere gerade Leiter nebeneinander angeordnet, so wird die Feldstärke durch die
Summe der einzelnen Ströme berechnet [71]. Überlagern sich die magnetischen Felder der einzelnen
Leiter, so ergeben sich jenachStromflussrichtungverschiedeneAusprägungen. InAbbildung2.20 sind
die Feldlinienverläufe der gleichsinnig und gegensinnig durchflossenen elektrischen Leiter dargestellt.
Eine weitere Größe, der imKontext der induktiven Erwärmung große Bedeutung zukommt, ist die
inGleichung 2.16 beschriebenemagnetischeFlussdichteB. Sie ist definiert durch denQuotienten aus
magnetischemFlussφund vomMagnetfeld senkrecht durchflossener FlächeAn.
B= φ
An (2.16)
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