Verfügbarkeit: Kontinuierliches Ultraschall-Preformen zur Fertigung von CFK-Bauteilen in der Luftfahrt

Kontinuierliches Ultraschall-Preformen zur Fertigung von CFK-Bauteilen in der Luftfahrt:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Neumann, Ulf Henning 1985- (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Kaiserslautern Institut für Verbundwerkstoffe GmbH [2017]
Schriftenreihe:	IVW-Schriftenreihe 124
Schlagworte:	Ultraschallschweißen Luftfahrt Vorformling Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff Werkstoffprüfung Kunststoffbauteil Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	Als Manuskript gedruckt
Beschreibung:	XIV, 146 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783944440200

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VERZEICHNIS VERWENDETER ABKUERZUNGEN......................................................................V VERZEICHNIS VERWENDETER FORMELZEICHEN ................................................................. VII KURZFASSUNG................................................................................................................... XI ABSTRACT......................................................................................................................... XII 1 EINLEITUNG UND MOTIVATION...................................................................................... 1 2 ZIELE UND AUFBAU DER ARBEIT...................................................................................3 2.1 THESEN UND ZIELSETZUNG.....................................................................................3 2.2 AUFBAU DER ARBEIT................................................................................................ 4 3 STAND DER TECHNIK....................................................................................................6 3.1 HERSTELLUNGSVERFAHREN VON CFK-BAUTEILEN IN DER LUFTFAHRT .............................. 6 3.1.1 PREPREG-VERFAHREN....................................................................................7 3.1.2 LCM-PROZESSE.......................................................................................... 8 3.2 PREFORMEN ALS TEIL DER LCM-PROZESSKETTE.......................................................10 3.2.1 DIREKTES PREFORMEN................................................................................11 3.2.2 SEQUENTIELLES PREFORMEN ....................................................................... 13 3.2.3 BINDERBASIERTE PREFORMTECHNIKEN..........................................................16 3.2.4 ANFORDERUNGEN AN EINE PREFORM ........................................................... 23 3.3 ULTRASCHALLSCHWEISSEN........................................................................................25 3.3.1 FUNKTIONSWEISE UND WIRKPRINZIP .......................................................... 25 3.3.2 AUFBAU VON ULTRASCHALLSCHWEISSSYSTEMEN.............................................27 3.3.3 ULTRASCHALLSCHWEISSEN IN DER FASERVERBUND-FERTIGUNG.........................31 3.3.4 ULTRASCHALLSCHWEISSEN TROCKENER FASERSTRUKTUREN ................................. 33 3.4 KOMPAKTIERUNGSVERHALTEN VON TROCKENFASERMATERIALIEN ................................. 36 3.4.1 MECHANISMEN DER KOMPAKTIERUNG ................................ 36 3.4.2 EINFLUSS DER KOMPAKTIERUNG AUF DIE PERMEABILITAET ............................... 37 3.5 ZUSAMMENFASSUNG.........................................................................................38 4 MATERIALIEN, KOMPONENTEN UND ANLAGEN............................................................39 4.1 VERWENDETE FASERHALBZEUGE UND MATRIXSYSTEME...........................................39 4.2 ULTRASCHALLSCHWEISS-KOMPONENTEN................................................................... 40 4.3 FERTIGUNGSANLAGEN UND PROZESSE.................................................................... 41 4.4 KOMPAKTIERUNGSMESSUNG.................................................................................42 5 ANLAGEN- UND PROZESSENTWICKLUNG ..................................................................... 43 5.1 ENTWICKLUNG DER VERSUCHSANLAGE..................................................................... 43 5.1.1 BESCHREIBUNG DER ANFORDERUNGEN ......................................................... 43 5.1.2 KONSTRUKTION DER FUNKTIONSEINHEIT ........................................................ 44 5.1.3 PERIPHERIE UND AUFBAU DES VERSUCHSSTANDES ...................................... 45 5.1.4 STEUERUNGSKONZEPT................................................................................46 5.1.5 UEBERSICHT DER KOMPONENTEN, STEUER- UND MESSGROESSEN ..................... 47 5.2 SONOTRODEN-DESIGN........................................................................................... 48 5.3 MODELLENTWICKLUNG ZUR FLAECHENPRESSUNG.........................................................50 5.3.1 MATHEMATISCH-GEOMETRISCHE MODELLIERUNG...........................................51 5.3.2 VALIDIERUNG DES MODELLS ........................................................................ 53 5.3.3 ERWEITERUNG FUER ANWENDUNGSBEZOGENE NUTZUNG ................................. 55 5.4 QUALITAETSSICHERUNG UND PROZESSUEBERWACHUNG ............................................... 57 5.4.1 ERMITTLUNG VON TEMPERATURPROFILEN........................................................56 5.4.2 KORRELATIONSUNTERSUCHUNGEN ZUR OBERFLAECHENTEMPERATUR ................... 62 5.4.3 DETEKTION VON DEFEKTEN BEI DER FASERABLAGE ...................................... 63 5.5 ZUSAMMENFASSUNG........................................................................................... 65 6 PARAMETER-, EINFLUSS- UND VERGLEICHSSTUDIEN ................................................... 66 6.1 BETRACHTUNG VON STOERGROESSEN UND PROZESSGRENZEN ...................................... 66 6.1.1 EINFLUSS DER WINKELABWEICHUNG.............................................................66 6.1.2 SCHWEISSKRAFT ALS STOERGROESSE................................................................... 68 6.1.3 UNTERSUCHUNGEN ZUR MAXIMALEN MATERIALDICKE .................................... 69 6.1.4 MATERIALHOMOGENITAET UND EINFLUSS VON SONOTRODEN-ARRAYS ................. 70 6.1.5 GEOMETRISCHE PROZESSGRENZEN.............................................................72 6.2 EINFLUSSSTUDIE DER ULTRASCHALL-SCHWEISS-PARAMETER AUF DIE PREFORM ............. 74 6.2.1 VERSUCHSPLANUNG UND DURCHFUEHRUNG .................................................... 74 6.2.2 ERGEBNISSE DER EINFLUSSUNTERSUCHUNG.................................................. 75 6.3 STATISCHE VERGLEICHSSTUDIE ZU KONVENTIONELLEN PROZESSEN ............................ 78 6.3.1 VERSUCHSPLANUNG UND DURCHFUEHRUNG .................................................... 78 6.3.2 ERGEBNISSE DER VERGLEICHSSTUDIE...........................................................79 6.4 UEBERFUEHRUNG DER PARAMETER IN KONTINUIERLICHE PROZESSE ............................... 83 6.5 PERMEABILITAETSUNTERSUCHUNG ............................................................................ 86 6.6 ZUSAMMENFASSUNG........................................................................................... 68 7 PROZESSEINFLUSS AUF MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN...........................................89 7.1 VERSUCHSPLANUNG UND DURCHFUEHRUNG...............................................................89 7.1.1 INTERLAMINAR SHEAR STRENGTH-VERSUCHE (ILSS) (EN ISO 14130) ........... 90 7.1.2 ZUG-VERSUCHE (DIN EN 2561)...............................................................91 7.1.3 COMPRESSION AFTER IMPACT-VERSUCHE (CAI) (AITM 1-0010) ................... 91 7.2 ERGEBNISSE UND DISKUSSION ............................................................................. 92 7.2.1 FASERVOLUMENGEHALT .............................................................................. 92 7.2.2 INTERLAMINARES VERHALTEN....................................................................... 94 7.2.3 ZUG-VERSUCHE.........................................................................................96 7.2.4 RESTDRUCKFESTIGKEIT.................................................................................98 7.3 ZUSAMMENFASSUNG......................................................................................... 104 8 HERSTELLUNG KOMPLEXER GEOMETRIEN................................................................. 105 8.1 STRATEGIEANSAETZE ZUR HERSTELLUNG KOMPLEXER STRUKTUREN .............................. 105 8.2 STRUKTURWINKEL ALS VALIDIERUNGSELEMENT.........................................................106 8.2.1 KONVENTIONELLE FERTIGUNG UND CHANCEN DURCH PROZESSSUBSTITUTION..108 8.2.2 FERTIGUNG EINES VERKLEINERTEN DEMONSTRATORS.....................................109 8.2.3 BEURTEILUNG DES DEMONSTRATORS ........................................................... 112 8.2.4 POTENZIALABSCHAETZUNG ZUR LEAD-TIME-REDUZIERUNG ....................... 114 8.3 ZUSAMMENFASSUNG....................................................................................... 116 9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSSICHT......................................................................117 10 LITERATUR................................................................................................................. 121 11 ANHANG................................................................................................................... 130 BETREUTE STUDENTISCHE ARBEITEN............................................................................... 144 PUBLIKATIONEN...............................................................................................................145 LEBENSLAUF.................................................................................................................... 146
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