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5. PLASTIFIZIERUNGDERMATRIX 127
Tabelle 5.8: Versuchsreihe IS-SE-01-03: Einfluss desPrimärspulenstroms I.
Versuchs-
reihe Leistung
[kW] Primär-
spulen
Strom [A] max.
Dauer [s] Frequenz
[kHz] Einstell-
kapazität
[nF] Koppel-
abstand
[mm] Induktor
IS-SE-01-
03-a 0,75 116,2 15 844 330 2 I05
IS-SE-01-
03-b 0,53 98,0 15 844 330 2 I05
IS-SE-01-
03-a 0,92 140,0 15 844 330 2 I05
Abbildung 5.29: EinflussdesPrimärspulenstroms IaufdieErwärmungskurveanderMesspositionT08
(li.) und der zugehörigenHeizrate (re.): Versuchsreihe IS-SE-01-03.
7.Versuchsreihe: Einfluss der Schwingkreisfrequenz
Zusätzlich zur Analyse der Erwärmung in der Fügeebene wird zur Beurteilung des Frequenzeinflus-
ses die Tiefenwirkung betrachtet. Damittels Thermoelemente lediglich eine genaueBestimmung der
Temperatur imZentrumdes Induktorsmöglich ist,wird fürdieseMessungerneutdie thermografische
Betrachtung verwendet. Hierbei wird die Thermografiekamera senkrecht zur Schnittkante des Lami-
nates ausgerichtet. Der Messaufbau mit Abschirmung des Messgebietes vor Störstrahlung und der
Anordnung der Auswertepositionen imThermogramm ist in Abbildung 5.31 zu sehen. Zur Analyse
Tabelle 5.9: Versuchsreihe IS-SE-01-04: Einfluss der Schwingkreisfrequenz f.
Versuchs-
reihe Leistung
[kW] Primär-
spulen
Strom [A] max.
Dauer [s] Frequenz
[kHz] Einstell-
kapazität
[nF] Koppel-
abstand
[mm] Induktor
IS-SE-01-
04-a 0,75 140,0 15 620 660 2 I05
IS-SE-01-
04-b 0,75 116,2 15 844 330 2 I05
IS-SE-01-
04-c 0,75 162,4 15 456 1330 2 I05
wurde ein repräsentativerBereich auf demLaminat für dieDauer von 19,7s bei konstanter Leistung
erwärmt.DieAuswertungderMessungmitdreiunterschiedlichenFrequenzstufen ist inAbbildung5.32
ausgeführt.Aus derDarstellungmit eingezeichneter Fügeebene (rote Linie,mitToleranz ausDicken-
schwankungdesLaminats±0,2mmin strichlierterLinie) zeigt sich einenormierteTemperatur von1.
Dies bedeutet, in derFügeebene liegt die identischeTemperaturwie anderOberflächedesLaminates
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