Page - 166 - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

166 6. REKONSOLIDIERUNGUNDSCHWEIßNAHTEIGENSCHAFTEN Abbildung 6.18:REM-AufnahmederBruchflächeK0-101-3 zur Schadensanalyse. der Faserverbund an seiner konzeptionell schwächsten Stelle, dort wo eine vorimprägnierte Lagemit der anderen eine Verbindung eingeht. Diese beiden Schadensbilder sind durch die REM-Aufnahmen der zerstörend geprüften Schweißnaht in Abbildung 6.18 zu finden. In der REM-Aufnahme (2) ist das Schadensbild derDelaminationmit einemFaserbruch zu erkennen.DieDetailaufnahme (4) zeigt dasHerausgleiten der Fasern aus derMatrix. Durch die REM-Aufnahme kann das Schadensbild un- tersucht werden, die Versagensindizierung kann hiermit jedoch nicht erklärt werden. Eine mögliche Ursachebei thermoplastischenFaserverbunden sindPorenundTrockenstellen, dieUrsprungdesRiss- wachstums sein können. Um die Versagensindikation und das Verhalten bei zunehmender Last auf die Schweißverbindung zuuntersuchen,werden zusammenmitdemInstitut fürLeichtbauundKunst- offtechnik der TU Dresden Insitu-CT Aufnahmen angefertigt. Es werden 4 Laststufen L0, L1, L2 und L3 (vgl. Abbildung 6.19) angefahren und eine Aufnahme erstellt. Die Laststufe L3 wird so ge- wählt, das einVersagennochnicht eintritt. In einer zuvor durchgeführtenVersuchsreihewerdendiese Laststufen ermittelt. Wie in Abbildung 6.19 zu sehen ist, wächst mit zunehmender Belastung der volumen-mäßige Porengehalt geringfügig an. Dies lässt auf einen Zusammenhang des Versagensmit der Erhöhung des Porengehaltes schließen. Der geringe Zuwachs im einstelligen Prozentbereich lässt jedochkeinenRückschluss auf die signifikanteSchadensursachedurchdieZunahmedesPorengehaltes zu.Hingegenkanndurchdie inAbbildung6.19angewandteFalschfarbendarstellungeinWachstumder Porengröße festgestellt werden. Dies spricht für einen Einfluss der Porengröße und dasHerbeiführen des Schweißnahtversagens.Weiterhin kannhierdurchdieThesebestätigtwerden, dass andenStellen, anwelchenPoren als Schweißnahtdefekte vorliegen, die Versagensindizierung stattfindet. Als weitere versagensauslösende Entwicklung kann aufgrund der Delamination und der im Bruchbild zu erken- nenden freiliegendenFasern eineBeeinflussungderheranwachsendenPorenaufdas Interface zwischen Faser undMatrix abgeleitet werden. Bestätigt wird dies durch die Lage der wachsenden Poren im Grenzbereich der einzelnenGeweberovings und die sichtliche Vergrößerung zwischen den Laststufen L2undL3 (vgl. 6.20).Weiterhin ist ein spontanesVersagenohneausgeprägteWerkstoffdehnungauch