Entwicklung einer Prozesskette zur Herstellung faserverstärkter thermoplastischer Profilbauteile mittels Flechtpultrusion:
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Aachen
Shaker Verlag
2016
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| Schriftenreihe: | Textiltechnik/Textile Technology
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 STAND DER TECHNIK 5
2.1 FASERVERSTAERKTE KUNSTSTOFFE (FVK) 5
2.1.1 MOTIVATION ZUR VERWENDUNG VON THERMOPLASTISCHEM FVK 7
2.1.2 VERARBEITUNGSVERFAHREN FUER THERMOPLASTISCHE FVK 8
2.1.3 TEXTILE IMPRAEGNIERUNGSVERFAHREN 11
2.2 PROFILFOERMIGE BAUTEILE AUS FVK 14
2.2.1 ANWENDUNGSGEBIETE FUER PROFILFOERMIGE BAUTEILE AUS FVK UND
ANFORDERUNGEN AN DIE HERSTELLUNGSVERFAHREN 14
2.2.2 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON THERMOPLASTISCHEN PROFILEN AUS FVK
17
2.2.3 ZUSAMMENFASSUNG 24
2.3 DEFIZIT DER FLECHTPULTRUSION 25
3 ANFORDERUNGEN AN DIE FLECHTPULTRUSION 29
3.1 TECHNISCHE ANFORDERUNGEN AN DAS REFERENZBAUTEIL 31
3.1.1 ERMITTLUNG DER BETRIEBSLASTEN 31
3.1.2 AUSLEGUNG DES REFERENZBAUTEILS 33
3.2 WIRTSCHAFTLICHE ANFORDERUNGEN AN DIE FLECHTPULTRUSION 34
3.2.1 ERMITTLUNG DER ZIELKOSTEN EINER NADELBARRE FUER DEN
TEXTILMASCHINENBAU 34
3.2.2 ERMITTLUNG DER ZIELKOSTEN FUER EINEN FAHRWERKSDREHSTAB FUER DIE
AUTOMOBILINDUSTRIE 35
3.2.3 ABLEITUNG DER ZIELPROZESSGESCHWINDIGKEIT 37
3.3 ZUSAMMENFASSUNG UND PRAEZISIERUNG DER AUFGABENSTELLUNG 40
4 ENTWICKLUNG EINER KERNZUFUEHRUNG 42
4.1 ANFORDERUNGEN AN EINE ZUFUEHRTECHNOLOGIE 46
4.2 BEWERTUNG VON KONZEPTEN 48
4.3 UMSETZUNG DES KONZEPTES 49
4.4 ZUSAMMENFASSUNG DER ENTWICKLUNGSARBEIT 51
5 INLINE-INTEGRATION VON KRAFTEINLEITUNGSELEMENTEN 52
5.1 ANFORDERUNGEN AN KRAFTEINLEITUNGSELEMENTE 56
5.2 ENTWICKLUNG EINES KONZEPTES 58
5.3 VALIDIERUNG DES INSERTKONZEPTES 62
5.4 ZUSAMMENFASSUNG UND WEITERER FORSCHUNGSBEDARF 65
6 ENTWICKLUNG EINES NEUARTIGEN VORHEIZWERKZEUGES 67
6.1 ANFORDERUNGEN AN EINE VORHEIZUNG 67
6.2 BEWERTUNG VON AUFHEIZPRINZIPIEN HINSICHTLICH DER ANFORDERUNGEN 68
6.3 UMSETZUNG DES KONZEPTES 71
6.3.1 AUSLEGUNG DER INFRAROTHEIZUNG 73
6.3.2 BESCHREIBUNG DER KONSTRUKTION 78
6.3.3 AUSLEGUNG DER WIDERSTANDSHEIZUNG 80
6.4 VALIDIERUNG DES WERKZEUGKONZEPTES 84
6.4.1 VALIDIERUNG DER IR-HEIZUNG 85
6.4.2 VALIDIERUNG DER WIDERSTANDSHEIZUNG 87
6.5 ZWISCHENFAZIT 92
6.6 ENTWICKLUNG EINES NACHVERDICHTUNGSWERKZEUGES 92
6.6.1 UMSETZUNG DES KONZEPTES MIT KLASSISCHEM PULTRUSIONSWERKZEUG 96
6.6.2 DURCHFUEHRUNG VON PULTRUSIONSVERSUCHEN MIT VORHEIZWERKZEUG UND
NACHVERDICHTUNGSWERKZEUG 97
6.7 ABSCHLIESSENDES FAZIT 101
7 ERHOEHUNG DER BIEGESTEIFIGKEIT DURCH VERSTEIFUNG VON PROFILEN IN
UNIDIREKTIONALER (UD) RICHTUNG 104
7.1 ANFORDERUNGEN AN EIN KONZEPT ZUR UD-VERSTEIFUNG 104
7.2 BEWERTUNG UND AUSWAHL VON KONZEPTEN 105
7.3 AUSARBEITUNG UND AUSLEGUNG EINER TAPEABLEGEANLAGE 109
7.4 VALIDIERUNG DES VERSTAERKUNGSKONZEPTES 113
7.5 ZUSAMMENFASSUNG DER ENTWICKLUNGSARBEIT
8 VALIDIERUNG DER FLECHTPULTRUSION HINSICHTLICH DER GESTELLTEN
ANFORDERUNGEN 121
6.1 ANFORDERUNGSPROFIL AN EINE NADELBARRE 121
6.2 TECHNISCHE VALIDIERUNG DER NADELBARRE 122
8.2.1 UNTERSUCHUNGEN AM PROFILKOERPER 123
6.2.1.1 UNTERSUCHUNG DER WAERMEDEHNUNG DER NADELBARRE 123
8.2.1.2 MASSHALTIGKEIT DER NADELBARRE IM BETRIEB 124
8.2.2 ERPROBUNG DER NADELBARRE IN EINER TUFTINGMASCHINE 126
8.2.3 FAZIT DER TECHNISCHEN VALIDIERUNG 127
8.3 OEKONOMISCHE VALIDIERUNG DER FLECHTTRUSIONSPROZESSKETTE 128
8.3.1 ANFORDERUNGEN AN EIN SOFTWARETOOL 128
8.3.2 BEWERTUNG BISHERIGER ANSAETZE ZUR BERECHNUNG VON BAUTEILKOSTEN 129
6.3.3 GRUNDLAGEN ZUR WIRTSCHAFTLICHEN PROZESSUNTERSUCHUNG 132
8.3.4 UMSETZUNG DER PROGRAMMERWEITERUNG 133
8.3.5 ZUSAMMENFASSUNG DER ERWEITERUNG UND EINGLIEDERUNG DER
ERWEITERUNG IN ECOPREFORM 138
8.3.6 ERMITTLUNG UND BEWERTUNG DER HERSTELLKOSTEN DER NADELBARRE 140
8.3.7 ERMITTLUNG UND BEWERTUNG DER HERSTELLKOSTEN EINES
FAHRWERKDREHSTABES 144
8.3.8 DISKUSSION DER OEKONOMISCHEN VALIDIERUNG 147
8.4 FAZIT DER VALIDIERUNG 148
9 OEKONOMISCHE VERWERTUNG DER FLECHTPULTRUSION 150
9.1 ANALYSE DES MARKTES FUER FLECHTPULTRUDIERTE BAUTEILE 150
9.1.1 BESCHREIBUNG DES ZIELMARKTES 151
9.1.2 ANALYSE DER MARKTGROESSE UND DER MARKTENTWICKLUNG 152
9.1.3 WETTBEWERBERANALYSE 153
9.1.4 ANALYSE DER KUNDENBRANCHEN 154
9.1.5 POTENZIALANALYSE DES ZIELMARKTES 154
9.2 AUSWAHL EINER VERWERTUNGSSTRATEGIE 155
9.3 AUSARBEITUNG DER VERWERTUNGSSTRATEGIEN 157
9.3.1 STRATEGIE EINS: SOFORTIGER TECHNOLOGIETRANSFER 157
9.3.1 STRATEGIE ZWEI: TECHNOLOGIETRANSFER NACH WEITEREN OEFFENTLICH
GEFOERDERTEN ENTWICKLUNGEN 160
9.3.2 STRATEGIE DREI: GRUENDUNG EINES UNTERNEHMENS NACH WEITEREN
OEFFENTLICH GEFOERDERTEN ENTWICKLUNGEN 163
9.3.3 BEWERTUNG DER DREI VERWERTUNGSSTRATEGIE 167
10 ZUSAMMENFASSUNG 169
11 SUMMARY 173
12 AUSBLICK 177
13 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 183
14 TABELLENVERZEICHNIS 191
15 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 194
16 LITERATURVERZEICHNIS 195
17 BETREUTE STUDENTISCHE ARBEITEN 215
18 ANHANG 217
18.1 ANHANG A: ANFORDERUNGANALYSE 217
18.1.1 ANHANG A I: TECHNISCHE ANFORDERUNGEN AN DEN FAHRWERKSDREHSTAB 217
18.1.2 ANHANG A2: ANNAHMEN ZUR BESTIMMUNG DER
ZIELPROZESSGESCHWINDIGKEIT 218
18.1.3 ANHANG A3: ANALYSE DES EINFLUSSES DER INVESTITIONSKOSTEN 216
18.2 VORHEIZWERKZEUG 219
18.2.1 ANHANG BT. GEWICHTUNG DER ANFORDERUNGEN AN DIE VORHEIZUNG 219
18.2.2 ANHANG B2: ERGEBNIS DER SCHLIFFBILDANALYSE 220
18.3 ANHANG C: ZUFUEHRTECHNOLOGIE 221
18.3.1 ANHANG C1: LASTENHEFT FUER DIE ZUFUEHRTECHNOLOGIE 221
18.3.2 ANHANG 02: GEWICHTUNG DER ANFORDERUNGEN AN EINE
ZUFUEHRTECHNOLOGIE 223
18.3.3 ANHANG C3: MORPHOLOGISCHER KASTEN FUER DIE ZUFUEHRTECHNOLOGIE 223
18.4 ANHANG D: ERHOEHUNG DER BIEGESTEIFIGKEIT 224
18.4.1 ANHANG D1: GEWICHTUNG DER ANFORDERUNGEN AN EIN
VERSTEIFUNGSKONZEPT 224
16.4.2 ANHANG D2: LASTENHEFT FUER EIN BANDABLAGEKOPF 225
18.4.3 ANHANG D3: MORPHOLOGISCHER KASTEN FUER DEN BANDABLAGEKOPF 227
18.5 ANHANG E: EINBRINGEN VON KRAFTEINLEITUNGSELEMENTEN 229
18.5.1 ANHANG E L : GEWICHTUNG DER ANFORDERUNGEN AN KONZEPTE ZUR
EINBRINGUNG VON KRAFTEINLEITUNGSELEMENTEN 229
18.5.2 ANHANG E2: LASTENHEFT FUER EIN INSERTKONZEPT 229
18.5.3 ANHANG E3: BERECHNUNG DER WERKZEUGFUELLUNG BEI QUADRATISCHEN
PROFILEN 230
18.6 ANHANG F: VALIDIERUNG DER FLECHTPULTRUSION 231
16.6.1 ANHANG F1: ERMITTLUNG DER KOSTEN EINER STAHLBARRE 231
18.6.2 ANHANG F2: ERMITTLUNG DER KOSTEN DES UMFORMPROZESSES 232
18.7 ANHANG G: VERWERTUNG DER FLECHTPULTRUSION 233
19 LEBENSLAUF
236
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