Seite - 23 - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

2. STANDDERTECHNIK 23 Konsolidierungsparameter gleich und eine gleichbleibende Polymereigenschaft liegt vor. Dies ist der für thermoplastischePolymere charakteristische reversibleVorgang des Plastifizierens undWiederer- starrens und wird in der vorliegenden Arbeit als Schmelzen bzw. Plastifizierung und Konsolidieren bezeichnet. [1] DieBegriffsvarianteRekonsolidierung istmitdemBegriffderKonsolidierungweitestgehend identisch, er hebt jedoch hervor, dass es sich nicht um den erstmaligen Vorgang der gezielt herbeigeführten Erstarrung undAbkühlung unter dieGlasübergangstemperatur handelt. DieüblichenVerfahrenzurKonsolidierungvonFaserverbund-LaminatenmitthermoplastischerMatrix sind die statischeHeizpresse, die Intervall-Heizpresse und dasDoppelbandverfahren [14]. 2.1.6 Betrachtung des Schmelzschweißprozesses bei Thermoplasten Somit soll hier alsweitereTheorie der festigkeitsgebendenMechanismendieMindestfließgeschwindig- keit nach Potente [40] Anwendung finden. Diese besagt, dass durch dasVorliegen einer entsprechen- den Intensität anStofftransport in derFügeebene eineVerbindungskraft entsteht, die annäherndden Haupt-undNebenvalenzkräftenentspricht.Daes sichbeidemplastifiziertemPA66umeinannähernd newtonsches Fluid handelt, sind die folgendenAussagen zurMindestfließgeschwindigkeit gültig. ImFolgendemwerdenderFügedruckunddieAbrollgeschwindigkeit derKonsolidierungsrolle betrach- tet. Das theoretische Zusammenspiel dieser beiden Prozessparameter lässt sich durch die Untersu- chungen von Potente [25] hinsichtlich der Verbindungsfestigkeit in der Gegenüberstellung des Fü- gedrucks und der Scher- bzw. Strömungsgeschwindigkeit ermitteln. In Abbildung 2.10 ist zu sehen, dass bei stetig zunehmender Strömungsgeschwindigkeit und somit ansteigendem Stofftransport die Bruchspannung inderFügezonenachderÜberschreitung einesOptimumsabfällt.DieseErkenntnisse Abbildung 2.10:AbhängigkeitderFließ-undSchergeschwindigkeitvomFügedruckundderenEinfluss auf dieBruchspannung beimHeizelement-Stumpfschweißen [41]. lassen darauf schließen, dass ein Optimum der Verbindungsfestigkeit durch die Einstellung des Ab- kühlgradienten, des lokalenKonsolidierungsdruckes und derAbrollgeschwindigkeit der Rolle erreicht werdenkann.Ebenso lässtdiesvermuten,dassdieOrientierungderSchweißnaht imRaum(Steignaht, Fallnaht,Überkopfnaht, etc.) einenEinfluss auf die Festigkeit hat. 2.1.7 Prüfmethoden Die Eigenschaften von Kunststoffen sind spezifisch für eine Polymerart und können somit zur ein- deutigenMaterialbeschreibung, aber auch zur Identifizierung verwendet werden. DieWerkstoffkenn- werte lassen sich in die Gruppen chemische, physikalische und mechanische Kennwerte einordnen.