Seite - XI - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

Inhaltsverzeichnis Abkürzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIV Symbolverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XVI 1 Einleitung 1 1.1 Faserverbund-Werkstoffe imLeichtbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Potential thermoplastischer Faser-Kunststoff-Verbunde . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3 FaserverbundgerechteVerbindungstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 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 2.2.1 Erzeugung des elektromagnetischenFeldes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 2.2.2 Magnetismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.2.3 Anlagentechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2.2.4 PhysikalischeProzessbeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 2.3 Erwärmung carbonfaserverstärkterKunststoffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 2.3.1 FaserspezifischeErwärmungsmechanismen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 2.3.2 Anwendung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 2.4 Schweißbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 2.5 Modelle zurmathematischenBeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 2.5.1 NumerischeBerechnungs- und Simulationsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . 51 2.5.2 AnalytischeBerechnungsmodelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3 Aufgabenstellung 53 3.1 Problembeschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.2 Zielsetzung undLösungsansatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53