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146 5. PLASTIFIZIERUNGDERMATRIX
Abbildung 5.53:Überlegung zurAbleitung des dynamischenTemperaturverlaufs.
Zeitelements∆t einfliest. Es ergibt sich folgendeGleichung:
∆E= (f ·µr ·I ·A)
2
RW ·r2 ·∆t (5.15)
Mit derGleichung
∆t= ∆s
vw (5.16)
wobei s diemit der Schweißgeschwindigkeit vw zurückgelegte Strecke beschreibt, ergibt sich dieGlei-
chung 5.17:
∆E= (f ·µr ·I ·A) 2 ·∆s
RW ·r2 ·vw (5.17)
Die Systemparameterwerden in derKonstantenX zusammengefasst. Es ergibt sich die Form
∆E=Xf 2 ·I2
r2 ·v . (5.18)
X= µr ·A
2 ·δs
RW =konst. (5.19)
Es zeigt sich ein proportionales Verhalten der diskreten Energiemenge zu den Prozessparametern in
Gleichung 5.20, wobei diese in derKonstantenK zusammengefasstwerden.
∆E∝ f 2 ·I2
r2 ·v . (5.20)
K= f 2 ·I2
r2 ·v ·10
−6. (5.21)
Der Mittelwert der über der gesamten Schweißnahtlänge von 180mm ermittelten Bruchkräfte der
Standardprobe (b=25mm) werden über denWerten der Prozesskonstanten K aufgetragen. Hieraus
ergibt sich das Prozessfenster in Abbildung 5.54 mit den farblich gekennzeichneten Qualitätsberei-
chen der erzeugten Schweißnaht. Datenbasis des Prozessfensters ist im Anhang A.8 zu finden. Bei
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