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5. PLASTIFIZIERUNGDERMATRIX 131
5.2.4 Wärmetransportverhalten
WeiterenEinflusshatdie thermischeLeitfähigkeitaufdiePlastifzierungdesWerkstoffes. InAbbildung
5.34 sinddrei Schnappschüsse derThermografieaufnahmebei derErwärmung einesPA66-CFGeleges
mit einer Faserarchitektur von 0°/30° auf 7 Lagen dargestellt. Die Beobachtung dieser Erwärmung
Abbildung 5.34:Darstellung derWärmeleitung durch den qualitativen Vergleich der Thermografie-
aufnahmen derVersuchsreihe FO-SE-01-05-amit einer Faserarchitektur [0°/30°] bei
5, 7 und 10smit demTemperaturprofil über die x-Achse.
zeigtdenEinflussderniedrigenthermischenLeitfähigkeitderMatrix, indementlangderCarbonfasern
im 30°-Winkel eine deutlich schnellereWärmeausbreitung zu beobachten ist als durch denMatrix-
werkstoff. Es zeigt sich, dass der als thermischer Isolator wirkende Thermoplast nur einen geringen
Anteil an derWärmeausbreitung besitzt. Dies ermöglicht neben dem stark lokalisiertenMagnetfeld
die lokale Plastifizierung imBereich des Schweißflansches.Wird inAbbildung 5.35 dasGewebelami-
nat in balanciertem biaxialem Aufbau betrachtet, zeigt sich eine deutlich homogenere Erwärmung.
Dies kannaufdas feinmaschigeNetz ausFaserrovings zurückgefühtwerden,welches einegleichmäßige
Wärmeausbreitung über die Faser ermöglicht. Wie auch bei dem Gelegeaufbau ist hier eine deut-
lich abgegrenzte lokale Erwärmung festzustellen. Zusammenfassend kann beobachtet werden, dass
dieWärmeleitung durch den Thermoplasten vernachlässigt werden kann und diese in Richtung und
Wärmeleitungsgeschwindigkeit von der Faserorientierung und, wie in Tabelle 5.21 ermittelt, von der
relativenHäufigkeit der Faserkreuzungspunkte abhängt.
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