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212 ANHANGA. ZEICHNUNGEN,TABELLENUNDERKLÄRUNGEN
Da der Effekt von der Elektronengeschwindigkeit und somit von der Temperatur abhängig ist, lässt
sich bei erhöhter Temperatur eine geringere Verstärkung beobachten [71]. Dieser Effekt ist auch als
Curier-Effekt bekannt und lässt sichwie folgt beschreiben [71]:
χM= C
T (A.1)
Cbeschreibt hierbei dieCurier-Konstante und ist temperaturabhängig [71].
Ferromagnetismus
Der Begriff Ferromagnetismus beschreibt neben einer Hauptklasse desMagnetismus die Eigenschaft
desWerkstoffesmagnetisiert zuwerden.Hierfür sinddie so genanntenWeißschenBezirke verantwort-
lich.Wirkt einMagnetfeld auf einen ferromagnetischenStoff, sowird ein auf dieElektronen imAtom
resultierendesmagnetischesMoment induziert,welchewiederumKräfte imWerkstoffhervorrufen, die
zu einer bereichsweisen Ausrichtung innerhalb desWerkstoffes führen. Diese Bereiche werdenWeiß-
sche Bezirke genannt. [71]
Wirkt kein magnetisches Feld auf einen solchenWerkstoff, ist die Ausrichtung statistisch verteilt.
Somit ist derWerkstoff unmagnetisch.Wird einMagnetfeld angelegt und dessen Flussdichte stetig
erhöht, so richten sichnachundnachdieWeißschenBezirke aus, bis schließlichderWerkstoffmagne-
tisiert ist. Dieser Prozess ist bis zu einem gewissenGrad reversibel.Wird dieDauer undFlussdichte
auf diesenWerkstoff jedoch weiter erhöht, stellt sich eine irreversibleMagnetisierung ein.Wird das
Magnetfeld,welches aufdenWerkstoffwirkt, umgepolt, so kannderWerkstoffwieder entmagnetisiert
bzw. mit gegenläufiger Polarität versehen werden. Da dieser Vorgang nicht einer linearen Steigung
gehorcht und verlustbehaftet ist, liegt für solcheWerkstoffe eineHysteresekurve, wie sie beispielhaft
inAbbildungA.11 zu sehen ist, vor. [71] Aus derKurve, in der die FlussdichteB undPolarisation J
AbbildungA.11:Ausrichtung innerhalbderWeißschenBezirke unddieHysteresekurve ferromagneti-
scherWerkstoffe nach [71].
über derFeldstärkeHaufgetragen ist, lassen sich dieRemanenzflussdichte unddieEnergie ermitteln,
die zurMagnetisierung bzw.Ummagnetiserung notwendig ist. [71]
Werkstoffe, die eine große Fläche zwischen denHysteresekurven besitzen und bei denen viel Energie
zur Magnetisierung notwendig ist, werden als magnetisch hart bezeichnet [71]. Bei geringer Fläche
liegt ein entsprechendmagnetischweicherWerkstoff vor.
WieauchbeimParamagnetismus istderFerromagnetismus temperaturabhängig.HoheTemperaturen
führen zuhoherBewegungsenergie derElektronen indenAtomenund somit zu einerbeeinträchtigten
Ausrichtung imMagnetfeld. Dies führt zu einer schwächerenAusbildung derWeißschenBezirke und
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