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4 Systemtechnik undVersuchsauf-
bau
Die für Untersuchung des Induktionsschweißprozesses notwendige Anlagentechnik wird im Rahmen
derDissertation angefertigt und in einer automatisiertenAnlage aufgebaut. Die anstehendenUnter-
suchungen imRahmen des Erwärmungsverhaltens und der Verbindungsfestigkeit werdenmit dieser
Anlagedurchgeführt.Ebensowerdendie zurAnalysenotwendigenMesstechnikenundMessmethoden
vorgestellt.
4.1 Messtechnik
ImRahmen der Untersuchungen zur Prozess- und Anlagenentwicklung werden die Temperaturmes-
sungen durch zwei physikalische Messprinzipien getätigt: die Temperaturmessung mittels taktilen
Thermoelemente und die Thermografie mittels Langwellen-Thermografiekamera und Mittelwellen-
Pyrometer.
4.1.1 Taktile Temperaturmessung
Die taktile Temperaturmessung erfolgt mittels Typ K Thermoelementen. Durch Verschweißen der
Enden der ThermoleitungGG-KI-36 der Fa. Omegawerden diese hergestellt. Die Einzeldrähten der
ThermoleitungenbesitzeneinenDurchmesservon0,13mm,waszueinemDurchmesserdesverschweiß-
ten Elements von ca. 0,3mm führt. Für die Verarbeitung der Thermoelemente in den Laminaten
wird eineThermoleitungTG-KI-40derFa.Omegaverwendet.Diese hat einenDrahtdurchmesser von
0,08mmundergibtsomiteinemGesamtdurchmesserderThermoelementevon0,2mm.Zusätzlichsind
dieThermolementemit einemelektrisch isolierendenKlebstoffbeschichtet (vgl.Abbildung 4.1). Eine
Verlängerung der Leitung auf maximal 5m erfolgt durch Steckverbindungen und einer geschirmten
Ausgleichsleitungmit PVC-Isolierung desTyps IEC-EXPP-K-24S-TCB-JUder Fa.Omega.
Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen
Inhaltsverzeichnis
- 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