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5. PLASTIFIZIERUNGDERMATRIX 101
Abbildung 5.4:Versuchsaufbau zurErmittlungdesEmissionskoeffizientenunddessenEinflussgrößen:
Anordnung (li.) und imabgedecktenZustandwährend derMessung (re.).
Das Ergebnis ist im -T-Diagramm inAbbildung 5.6 dargestellt. DemDiagramm ist zu entnehmen,
dass die Probentemperatur und der Betrachtungswinkel deutlichen Einfluss auf denEmissionskoeffi-
zienten der PA66-Oberfläche im unlackierten Zustand haben. Es ist auch zu erkennen, dass sichmit
zunehmender Probentemperatur ein asymptotisches Verhalten des Emissionskoeffizienten einstellt.
Für einenBetrachtungswinkel vonmaximal 20° ergibt sich bei einerTemperatur von 90°Ceine Stei-
gungvonm90◦=0.Bei einemBetrachtungswinkel von40°und60° ergibt sichbei 90°CeineSteigung
m90◦=0,09.Wird der Unterschied zwischen den Kurven bei einem Betrachtungswinkel von 0°/20°
und 40°/60° betrachtet, so kann festgestellt werden, dass ein Betrachtungswinkel bis 20° zu einem
konstantenVerhalten des Emissionskoeffizienten führt. Zwischen 20° und 60° ist wegen der geringen
Reststeigungvonm=0,09 ein asymptotischesVerhalten zubestätigen.Dies lässt für dieBetrachtung
von Probetemperaturen um 200°C und höher ein konstantes Verhalten des Emissionskoeffizienten
annehmen.
Bestätigtwirddies durchdieMessungderOberflächentemperaturmit einemBetrachtungswinkel von
0°bis zueinerProbentemperaturvon210°CinAbbildung5.8.BeiderBetrachtungdesVerhaltensdes
Emissionskoeffizienten, ist eineauffälligeÄnderung imBereichzwischen80und100°Czubeobachten.
DerWert fällt zunächst stark ab, bis er bei 100°C in einen nahezu konstantenWert übergeht. Der
Temperaturbereich stimmtmit demTemperaturbereich des Glasübergangs des PA66 überein.Wird
dasVerhalten des Emissionskoeffizientenmit dem charkteristischenVerhalten desWärmestromes ei-
ner DSC-Kurve (vgl. Abbildung 2.18) verglichen, kann die Absenkung des Emissionskoeffizienten
auf die endotherme Reaktion des teilkristallinen Thermoplasten zurückgeführt werden. Hierbei än-
dert sichmit demEnergiezustand der Polymereketten auch die Sruktur und somit die Eigenschaften
des Thermoplasten. Aus den Untersuchungen zumEmissionskoeffizienten lässt sich ableiten, das im
Temperaturbereich des Glasübergangs nicht nur die mechanischen Eigenschaften sondern auch das
Emissionseverhalten des PA66 ändert. Im direktenVergleich der lackierten und unlackierten Proben
in Abbildung 5.9 zeigt sich, dass sich hinsichtlich der ansteigenden Probentemperatur schneller ein
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