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100 5. PLASTIFIZIERUNGDERMATRIX
Abbildung 5.3: Probematerial zur Ermittlung des Emissionskoeffizienten: Al5 lackiert/unlackiert,
PA66-CFGewebe inKöperbindung, lackiert/unlackiert.
Probentemperaturverwendet.DasaufgeklebteThermoelementerfasstdieOberflächentemperaturTist
im gemeinsamenMessbereich von Thermoelement und Pyrometer und dient als IST-Wert zur spä-
teren rechnerischenErmittlung des th, nach derGleichung 5.1. Der durch das Pyrometer ermittelte
TemperaturwertwirdmitTmess bezeichnet.
th= Tmess
Tist (5.1)
UmdenStrahlungseinflussausgerichteterunddiffuserStörstrahlungausderUmgebungzuverhindern,
wird derMessbereich durch ein schwarzes Tuch abgedeckt. DieMessung erfolgt nach dem folgenden
Ablauf:
1. InduktiveErwärmung derProbe auf dieTemperaturT=Tmess+10K.
2. Abschalten derErwärmung, zeitsynchrone und getriggerteAufzeichnungder taktilen undpyro-
metrischenMessung beimErreichen derTemperaturT=Tmess+10K.
3. Abkühlen derProbe bis zurUmgebungstemperatur 22°C.
4. NachderMessung:ErmittlungderTemperatur-Vergleichswerte: Zu einer festgelegten, vomPy-
rometer gemessenen, Temperatur x (z.B. 40°C)wird der Zeitpunkt ermittelt. Diesemwird der
zeitsynchroneTemperaturwert desThermoelementes zugeordnet.
Der Start derMessaufzeichnung des Pyrometers erfolgt durch einen zuvor bestimmten Temperatur-
wert imMessfeld.DerAufzeichnungsstartwird zugleich alsTrigger für dieAufzeichnung der taktilen
Probentemperatur über denHBM-Messverstärker verwendet. Als Trigger-Signal wird ein vomPyro-
meter bei Aufzeichnung ausgegebener digitaler High-Wert verwendet. Durch die Messung während
des Abkühlens stellt sich durch die vergleichsweise trägeWärmeleitung ein homogenes Temperatur-
feld (vgl. Abbildung 5.5) imMessbereich vonThermoelement undPyrometer ein.Dies reduziert den
Messfehlerdurchein inhomogenesTemperaturfeld zwischendemMesspunkt zur taktilenundpyrome-
trischenMessung.JeProbentemperaturundBetrachtungswinkelwerden je6Messungendurchgeführt
und der rechnerische Emissionskoeffizienten ermittelt. Hieraus wird derMittelwert gebildet, der zur
Auswertungverwendetwird. ImerstenSchrittwerdendieEmissionskoeffizienten inAbhängigkeit der
ProbentemperaturunddesBetrachtungswinkelsanunbeschichtetenCFRTP-Laminatendurchgeführt.
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