Seite - 83 - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

4. SYSTEMTECHNIKUNDVERSUCHSAUFBAU 83 Abbildung 4.29:KühlleistungderKonsolidierungsrolle inAbhängigkeitvonDurchfluss V˙ undVorlauf- temperaturT1: *Das turbulenteRegime ist durch dieGnielinski-Korrelation gelöst. jederzeit auf der gesamten Schweißnahtlänge und bei verschiedenenWerkstoff- und Laminatpaarun- gen zu gewährleisten, ist eine temperaturgeregeltePlastifizierung in der vorliegendenAnlagentechnik implementiert.HierzuwirddieOberflächentemperatur alsRegelgröße definiert, dadiese zu jederZeit währenddesSchweißprozesses amBauteil ermitteltwerdenkannund indirektemZusammenhangmit derPlastifizierungderMatrixsteht.DerZusammenhangderKerntemperaturmitderOberflächentem- peratur ergibt sich entsprechendderDifferentialgleichung für dieWärmeleitung. InGleichung4.33 ist diese für ein inhomogenesMaterialmit innererWärmequelle dargestellt.Die thermischeLeitfähigkeit ist vomFaservolumengehalt ς undder Faserorientierung abhängig. ρ(#»r) · c(#»r) · ∂T ( #»r,t) ∂ t =∇· [λ(#»r) ·∇T (#»r,t)]+q(#»r) (4.33) Bei den hier verwendetenWerkstoffen handelt es sich umbalancierte Faserausrichtungen. Zusammen mit demsehr kleinenAbstand lPOI desMessfleck, engl. Point of Interest (POI) vonderWärmequelle kann der streckenbedingteVerlust vernachlässigtwerden, und es gilt dieBedingung ∂EPOI ∂ t = ∂E2Wdg ∂ t . (4.34) Somit kannangenommenwerden, dass die vorliegendeOberflächentemperaturϑist amPOIderOber- flächentemperatur direkt am hinteren Induktorende entspricht. Zugleich ist dies die maximal vorlie- gendeTemperaturwährend der Schweißung. Die Oberflächentempertur wird berührungslos über das Mittelwellenpyromter (vgl. Kapitel 4.1) er- fasst. Hierbei sind jedoch zwei Zusammenhänge zu beachten. Zunächst ist die Auswahl des POI so gewählt, dass er während der fortlaufenden Erwärmung stets den Punkt der höchsten Temperatur repräsentiert.Dies ist durchdie Studie derGeoemtrie undvorschubabhängigenTemperaturverteilung bei der induktivenLaminaterwärmunggeschehen (vgl.Kapitel 4.3.1).DurchdieVeränderungdesAb- standes lPOI zwischenMessfleck und äußerster Induktorwindung lässt sich das Totzeit-Glied Tt der