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4. SYSTEMTECHNIKUNDVERSUCHSAUFBAU 89
Abbildung 4.36:Arbeitsbereich des verwendetenRobotersABB IRB6640-205/2.75 [108].
Fahr-,Aktions- undAbfragebefehle imRoboter-Programmiergerät (PAG)undderRobotStudio Soft-
ware der Fa. ABB. Die Eingabegeräte sowie ein Programmierbeispiel sind in Anhang A.5 zu sehen.
Die Ausgleichsfunktion des Schweißkopfes ist Teil des Schweißrezeptes, welches im Speicher auf der
Applikations-SPShinterlegt ist. Diesewerden dort angelegt und können dortmodifizertwerden.
Schweißsteuerung
DieSchweißsteuerungbeinhaltetalleFunktionenderApplikations-SPSundwirddurcheineMitsubishi
CPUundSteuerkarte für dieAnsteuerungderAntriebsservos unddesNF-Generators verwendet.Die
engl.HumanMachine Interface (HMI), SPS-ProgrammierungundVisualisierungwirddurchdieMO-
VICON 11.4 Software realisiert. Die Applikations-SPS ist dieMastereinheit der Einzelkomponenten
(Linearantriebe,Kühlung,HF-Generator undTemperaturregelung) und ist zugleichdie Slave-SPS im
Gesamtanlagenverbund. Über diese werden die Schweißrezepte erstellt und verwaltet, die Bedienung
desSchweißkopfes imAutomatik- undHand-Modus sowie die Statusübersicht dargestellt. Per „Hand-
Shake“-Logik zwischenRoboter undApplikations-SPSwerden aus demRoboterprogrammheraus die
Schweißbefehle unddieRezeptauswahl durchgeführt. ImSchweißrezept können folgendeProzesspara-
meter eingestellt werden (vgl. AbbildungA.39 inAnhangA.5):
a) VorpositionP1 (hierwird dermaximaleVerfahrwegderLinearantrieb festgelegt, innerhalbwel-
chemdasWerkstück erwartetwird und die Fügekraft aufgebautwerdenmuss)
b) Fügekraft (Soll-Wert für dieKraftregelung)
c) Vorschubgeschwindigkeit der Linearantriebe
d) Koppelabstand h (Differenzwert in z-Richtung zwischen der Kontaktlinie der Konsolidierungs-
rolle und x-y-Ebene des Flächeninduktors)
e) Oberflächentemperatur (Soll-Wert derTemperaturregelung)
f) Druckluftkühlung (Ein/Aus)
g) Temperaturregelung (Ein/Aus)
h) Kraftregelung (Ein/Aus)
i) KonfigurationKonsolidierungsrollen (Durchmesser)
j) Konfiguration Induktor/TCP (Stichmass)
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