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5. PLASTIFIZIERUNGDERMATRIX 111
Abbildung 5.16:Vergleich der mittels Thermoelementen und Thermografie gemessenen Temperatur
an den radialen Positionen r=0/8/16/24mm zu den Zeitpunkten T=0/5/10/15s
nach demErwärmungsstart.
werden beideVarianten anProbeplatten benötigt. Zunächstwirdmit derVariante1 dieThermogra-
fiemessung validiert. In demDiagramm inAbbildung 5.16werden die pyrometrisch ermittelteOber-
flächentemperatur und die oberflächennaheTemperatur, gemessen durch die InSituThermoelemente
T7bisT10,verglichen.DiepyrometrischeTemperaturmessungwirdmitder inAbschnitt 4.1beschrie-
benenThermografiekamera durchgeführt. Der für dieMessung eingestellte Emissionskoeffizient wird
aus denErkenntnissen inAbbildung 5.9 entnommen und beträgt 0,92 für eine unbeschichtetet PA66
LaminatoberflächemitguterKonsolidierungundeinemBetrachtungswinkelvon90° zurLaminatober-
fläche. Zur Auswertung werden jeweils drei Messungen durchgeführt und derenMittelwert gebildet.
BeiderAuswertung ist festzuhalten,dassandenMessstellen r=0und8mmeinegeringeAbweichung
über alleMesszeitpunkte auftritt. Lediglich zumMesszeitpunkt 5s an derMessposition r=8mm ist
eine deutlicheAbweichung zu verzeichnen. Bei einer Erwärmungszeit von 15s ergibt sich an den bei-
denMessstellen eine gute Übereinstimmungmit einer maximalen Abweichung von -2,08 K (1,2%)
im Induktor-Mittelpunkt und -6,10K (2,6%) imAbstandvon8mmzumInduktor-Mittelpunkt.Eine
Abweichung von 3%kann alsMessungenauigkeit verbuchtwerden.DerVergleich an denMessstellen
r=16 und 24mmzeigt eine deutlich größereAbweichung. InAbbildung 5.17 ist derTemperaturver-
lauf über den Abstand zum Induktor-Mittelpunkt zum Zeitpunkt t=15s aufgetragen. Hieraus ist
abzuleiten, dass die Abweichungmit zunehmendemAbstand vomMittelpunkt zunimmt.Mit diesen
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