Seite - 123 - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

5. PLASTIFIZIERUNGDERMATRIX 123 Abbildung 5.25:Auswirkung der Induktorgeometrie auf dieHeizrate ∂K/∂t: taktile Temperaturmes- sung,Auswertung an derPositionT8. die Temperaturverläufe T1 bis T4 beschrieben. Für das thermische Verhalten in der Laminatdicke sind imZentrumdes Induktors dieThermoelementeT4bisT7 zubetrachten. Inder folgendenAbbil- dung sind dieTemperaturverläufe für die drei Induktoren, unterteilt in die dreiGruppenFügeebene, InduktorebeneundDickenrichtung, zusammengestellt.DerTemperaturverlauf andeneinzelnenMess- positionennachAbbildung 5.12 bestätigt die Information aus demHeizratenvergleich. Somit ergeben sich folgendeErgebnisse: •Mit zunehmenderAnzahl der Leiterwindungen erhöht sich diemaximal erreichteTemperatur. • DerquadratischeEinfluss derWindungsanzahlen ausGleichung2.20bestätigt sich fürCFRTP- Werkstoffe. • HomogeneErwärmung durch kreisförmigenFlächeninduktor, vgl. Abbildung 4.16. • Symmetrie des Erwärmungsfeldes umx- und y-Achse, vgl. Abbildung 4.16. Bei der genaueren Betrachtung der Temperaturverläufe in Laminat-Dicken-Richtung fällt bei allen drei Induktorvarianten auf, dass die maximale Temperatur an derMessposition T5 (3. Laminatlage ca. 0,6mm)unterhalbderLaminatoberflächeerreichtwird.Hieraus lässt sicheinTiefenwirkungseffekt der induktiven Erwärmung amCFRTP-Werkstoff vermuten. Dies wird in den Untersuchungen zum Einfluss derProzessparameter detailliert betrachtet. 5.Versuchsreihe: Einfluss desRandabstands Zuletzt erfolgt ein Blick auf die werkstück- bzw. bauteilbezogenen Einflüsse auf die Erwärmung am Fügeflansch.Wie in Abschnitt 2.2 aus den Erkenntnissen nach Benkowsky [74] beschrieben, haben Bohrungen,Werkstückkantenund scharfeBauteilkonturen einengroßenEinfluss auf dieHomogenität der Erwärmung. Bei den Schweißversuchen mit verschiedenen Überlappungslängen hat sich heraus- gestellt, dass erst ab einemAbstand von 20mm zwischen Induktorumfang undWerkstückkante des Oberbleches keine lokal überhöhte Erwärmung an der Kante stattfindet. Gegenmaßnahmen, um die Überhitzung an derKante zu reduzieren und gleichzeitig eine Schweißung direkt amWerkstückrand durchführen zukönnen, sinddieVerwendung einerDruckluftkühlunganderWerkstückoberfläche (lo- kal imBereichderWerkstückkante) unddie bereits beschriebeneAusrichtungderAnschlussleitungen des Flächeninduktors inVorschubrichtung und abgewandt von derWerkstückkante.