Seite - 133 - in Induktionsfügen von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen

5. PLASTIFIZIERUNGDERMATRIX 133 5.2.5 Erwärmungsverhalten während des kontinuierlichen Schweißprozes- ses Die Effektanalyse zur Untersuchung der Prozessparameter wurde bereits von der statischen Tem- peraturbetrachtung auf dieWärmeausbreitung bei der bewegten Energiequelle gewechselt. Für den Schweißprozess wird hier zunächst eine einachsige Bewegung des Induktors längs des Fügeflansches betrachtet.Die einstellbareVorschubgeschwindigkeit vw des Induktorswird durch die festgelegte dis- krete Roboterbahn festgelegt. Der Koppelabstand wird durch die in Abschnitt 4.3.3 beschriebene Regelung der Fügekraft und dasNachstellverhalten der Induktorposition konstant gehalten. Im ers- Abbildung 5.36:Kontinuierlicher Schweißprozess mit schematischer Darstellung des Temperaturver- laufs. Tabelle 5.11:Übersicht derErwärmungsparameter. Bezeich- nung SollOber- flächen- temperatur [°C] Schweiß- geschw. [m/min] Freuqenz- bereich [kHz] Bereich- Stromstärke Koppel- abstand [mm] Induktor Druckluft- kühlung [l/min] P100 175 0,36 838 ≤35 2 I05 350 ten Schritt wird zur Betrachtung der qualitativenWärmeausbreitung ein Thermografiebild der mit demParametersatzP100 (vgl.Tabelle 5.11) verschweißtenProbeaufgenommen.Fürdie leichtereUn- terscheidung zwischen erwärmtenundnicht erwärmtenBereichenwird eineSchwarz-weiß-Darstellung verwendet. Die exakten Temperaturwerte werden hier nicht ausgewertet. Das Bild wird direkt nach der vollständigen Schweißung über 180mmund in der geschlossenen Spannvorrichtung durchgeführt. In Abbildung 5.37 ist der Schweißnahtbereich vor der Schweißung zu sehen. Neben den gut zu iden- tifizierendenFaserrovings ist in den hellenFarbbereichen dieDurchwärmung von der Spannplatte zu beobachten. Die Spannplatte ist in diesemFall noch von der vorherigen Schweißung vorgewärmt. In Abbildung5.38 istdieSchweißnahtdirektnachderSchweißungzusehen.Es liegt einehomogeneWär- meausbreitung an der Oberfläche desWerkstückes vor. Ebenso kann die Ausbreitung derWärme in denGrundwerkstoffbeobachtetwerden. DiehomogeneErwärmungsowohlüberdieFügeflanschbreite wie auch die Schweißnahtlänge kann durch die Überlagerung der einzelnen statischen Erwärmungs- felder erklärt werden. Die statischen Erwärmungsfelder werden hierzu als kurze zeitdiskrete innere Wärmequellenbetrachtet, die sichdurchdenVorschubkontinuierlichüberlagern.Hierdurchhebt sich