Page - 106 - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

106 5. PLASTIFIZIERUNGDERMATRIX 5.2.2 Einfluss der Systemparameter Der erste Teil der experimentellen Untersuchungen analysiert die Einflussgrößen und deren Auswir- kung auf denErwärmungsprozess. Dies geschieht durch eine teilfaktorielle Untersuchung zurErmitt- lung der möglichen Einfussgrößen und deren Effekt auf die Plastifizierung. Die Untersuchung der detaillierten physikalischen Zusammenhänge erfolgt im Anschluss durch einen vollfaktoriellen Ver- suchsplanmit denGrenzen des für den Schweißbereich sinnvollenWertebereiches. Einfluss derThermoplastematrix UmdieBetrachtungder für dieFahrzeugentwicklung relevantenMaterialienhinsichtlichder Schweiß- untersuchungen sicherzustellen,wird eine fachbereichsübergreifendeAnalysemöglicherThermoplaste fürdenErsatzderaktuell verwendetenDuroplastematrixdurchgeführt.DerEinsatz thermoplastischer Matrixwerkstoffe in der Fahrzeugstruktur sowie in der Außenhautbeplankung ist von den technolo- gischen Eigenschaften und denMaterial- undHerstellkosten abhängig. Aus der Untersuchung ergibt sich die inTabelle 5.1 dargestellteÜbersicht.DieBewertung erfolgt aufgrund derHerstellerangaben, der Bewertung der Konstruktions- und Berechnungsabteilungen sowie der Schweißbarkeit nach An- gaben der Literatur und gezielt durchgeführtenVoruntersuchungen an denWerkstoffenPEEK,PEI, PPA,PA6undPA66.Die ausführlicheEigenschaftsmatrix ist imAnhangA.1 zufinden. ZurAnalyse, Tabelle 5.1: Auswahl-Matrix für die Entscheidung desUntersuchungswerkstoffs. Matrix- werkstoff PPS PEI PA6 PA66 PP PEEK PPA PC PES PSU PPSU physikalische Eigenschaf- ten + 0 0 + ++ 0 0 ++ 0 - 0 mechanische Eigenschaf- ten 0 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 thermische Eigenschaf- ten 0 + 0 0 - + - 0 + + + Schweißbarkeit - + ++ + 0 + + – 0 0 0 Kosten - – ++ + ++ – 0 0 - 0 0 Verfügbarkeit als FKV 0 – ++ ++ + + + 0 - - - welchenEinflussderMatrixwerkstoffaufden Induktionsschweißprozessbesitzt,wirdderphysikalische Effekt des alternierenden Magnetfeldes auf die Matrix bewertet. An dieser Stelle wird auf die Er- läuterung des physikalischenWirkmechanismus der Induktion zuBeginn desKapitels 5.1 verwiesen. Demnach ist dieExistenz einer elektrisch leitendenKomponente die entscheidendeVoraussetzung für dieAusbildungvonWirbelströmen imWerkstoff.Dadie hier verwendetenPolymere eine sehr geringe elektrische Leitfähigkeit besitzen, ist die Entstehung vonWirbelströmen und die hieraus resultieren- de Erwärmung ohne Zusatzwerkstoffe nichtmöglich. Dennoch hat dieMatrix wegen der isolierenden Eigenschaft zwischen denVerstärkungsfasern einenEinfluss auf das Eintreten desHysterese-Effektes unddieunterschiedlicheHäufigkeitderPunktedirekterKontaktierungzwischenden leitendenVerstär- kunsgfasern.EinflusshieraufhatdieViskositätseigenschaftderThermoplastewährendder Infiltration undderKonsolidierung. JedochhängtdieQualitätder ImprägnierungnichtnurvondenMatrixeigen- schaften, sondern imweitaus höherenMaße vonderFaserarchitektur undderProzessführungbei der