Page - 97 - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

5 Plastifizierung derMatrix DerVorgangderPlastifizierungbeschreibtdenÜbergangvonelastischenWerkstoffenausdemfestenin denfließfähigen/dauerhaftweichenZustandundhat seinenUrsprung indemVerbplastifizieren [111]. ImFachbereichdesSchmelzschweißensvonPolymerenwirddasÜberschreitenderSchmelztemperatur Tm und dasErreichen eines viskosen Zustandes der Polymermasse als solches beschrieben. In diesem Zustand ist der Stoffaustausch für eine stoffschlüssigenVerbindungmöglich. 5.1 Funktionsweise der Erwärmung VonderPlastifizierung ist beim Induktionsschweißen vonCFRTP lediglich die thermoplastischeMa- trix betroffen, die Carbonfaser bleibt hierbei unverändert. Der Einfluss auf die vorhandene Schlichte soll sogeringwiemöglichgehaltenwerden,umdasFaser-Matrix-Interfacenicht zuschädigen.Dienot- wendige Energie zum Erreichen des plastifizierten Zustandes wird beim Induktionsschweißen durch die thermische Leistung eingebracht. Dies geschieht durch die in der Carbonfaser induziertenWir- belströme und die hiermit sich einstellenden thermischen Verluste. Dies ist detailliert im Abschnitt zur„ErwärmungcarbonfaserverstärkterKunststoffe“ (vgl.2.3)beschrieben.DieerwärmteCarbonfaser gibt durchWärmeleitung die thermische Energie an die Thermoplastematrix ab, welche sich durch den thermischenEintrag zu erweichen beginnt. Entscheidend für den Vorgang ist, dass sich eine Verstärkungsfaser mit sehr guter elektrischer Leit- fähigkeit imFKVbefindet.DesWeiterenmuss eine ausreichend gute Imprägnierung vorhanden sein, um einenWärmeübergang durchKontaktierung zu ermöglichen, und das verwendete Polymeremuss aus derGruppe derThermoplaste stammen. Sind dieseVoraussetzungen erfüllt, kann durch dieAn- ordnung in Abbildung 5.1 ein stark gerichtetes alternierendes Magnetfeld, emittiert durch eine mit hochfrequenterWechselspannung beaufschlagte Flächenspule, genutzt werden, um dieWirbelströme indenVerstärkungsfaserndesWerkstückeseinzubringen. InderFolgestellt sich imBereichder lokalen Energieeinbringung ein schmelzflüssiger Zustand der thermoplastischenMatrix ein.