Faserverbundbauweisen: [2] Halbzeuge und Bauweisen
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Berlin [u.a.]
Springer
1996
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Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 1
2 Generelle Anmerkungen zu den
Faserverbundwerkstoffen 8
2.1 Marktbetrachtung/-verteilung 14
2.2 Fertigungstechnische Aspekte und
Umweltgesichtspunkte 19
3. Kurze Beschreibung der Fertigungsverfahren 24
3.1 Manuelles Naßlaminierverfahren 25
3.2 Naßwickelverfahren 26
3.3 Resin Transfer Mouldingverfahren (RTM) 28
3.4 Reaction Injection Moulding-Verfahren (RIM) 29
3.5 Faser/Harz-Spritzen 30
3.6 Vakuumsack- und Drucksackerverfahren 32
3.7 Prepreg-Niederdruckautoklavverfahren 33
3.8 Preßverfahren 35
3.8.1 Naßpreßverfahren 37
3.8.2 Sheet-Moulding-Compound-Verfahren (SMC) 37
3.8.3 Das Taktpreßverfahren 38
3.8.4 Das Diaphragma-Verfahren 39
3.9 Sonderverfahren zur Herstellung von hohlen
Faserverbundbauteilen 40
4. Halbzeuge und Formen von Verstärkungsfasern 47
4.1 Lieferformen von Verstärkungsfasern 47
4.1.1 Garne 47
4.1.2 Zwirne 47
4.1.3 Rovings oder Tows 48
4.1.4 Sondergarne (comingled yarn) 48
4.1.5 Ummantelter Roving 49
4.1.6 Geschnittene oder gemahlene Kurzfasern 50
4.1.7 Geschnittenes Textilglas/Glasflocken 51
4.2 Ungerichtete flächige Halbzeuge 51
4.2.1 Schnittmatten 51
4.2.2 Vliese, Oberflächenvliese 52
4.2.3 Endlosmatten 54
4.3 Gerichtete flächige Halbzeuge 54
4.3.1 Gerichtete Kurzfasergelege 54
4.3.2 Unidirektionale Fasergelege 54
4.3.3 Multiaxialgelege 56
4.3.4 Fasergewebe 58
4.3.4.1 Gewebe mit Leinwandbindung 59
X
4.3.4.2 Gewebe mit Köperbindung 59
4.3.4.3 Satin- oder Atlasgewebe 59
4.3.4.4 Gewebe mit Scheindreherbindung 60
4.3.4.5 Triaxiale Gewebe 61
4.3.4.6 Kettverstärkte Gewebe 64
4.3.4.7 Misch-oder Hybridgewebe 64
4.3.4.8 Gittergewebe 66
4.3.4.9 2,5-dimensionale Gewebe 67
4.3.4.10 Dreidimensionale Gewebe 67
4.3.4.11 Zusammenfassung für Gewebe 69
4.4 Fasergeflechte 75
4.5 Maschenware 89
4.5.1 Textile Eigenschaften von Gestricken 93
4.5.2 Stricktechniken 99
4.6 Sonderformen von Verstärkungsmaterialien 104
4.6.1 Hohlfasern 104
4.6.2 Mikrohohlglaskugeln 104
4.6.3 Mikroglaskugeln 105
5. Imprägnierte Harze 106
5.1 Prepregs mit duroplastischer Matrix 106
5.1.1 Lösungsmittelimprägnierung 107
5.1.2 Schmelzharzimprägnierung 110
5.1.3 Verfahrensvergleich 112
5.1.4 Verarbeitungshinweise 114
5.1.5 Aspekte der Prepregauswahl unter Einsatzbedingungen . 122
5.2 Halbzeuge mit thermoplastischer Matrix 127
5.2.1 Prepregherstellung 127
5.2.2 Prepreggelege aus thermoplastischen Prepregs
(organische Bleche) 134
5.2.3 Prepreggelege aus thermoplastischen Matrices nach der
Filmstacking-Methode 139
5.2.4 Halbzeuge mit textilen Matrixsystemen 142
5.3 Vergleichende Betrachtung von thermoplastischen
und duroplastischen Halbzeugen 142
5.4 Preformlinge 145
5.4.1 Preformlinge aus textilen Fasergebilden 149
5.4.2 Preformlinge für differenzierte Bauteile 154
5.5 Pultrierte Halbzeuge 157
5.5.1 Beschreibung einer Horizontal-Standard-Strangzieh-
maschine 160
5.5.2 Beschreibung einer Strangziehmaschine zur Herstellung
von Hohlprofilen 165
5.5.3 Herstellung stranggezogener Profile aus faserverstärkten
Thermoplasten 169
5.5.3.1 Stranggezogene Profile aus Kohlenstoffasern und
Polyetheretherketon (PEEK) 170
XI
5.5.3.2 Stranggezogene Profile aus E-Glasfasern und
Polypropylen 181
5.5.4 Zusammenfassung 193
6. Bauweisen 197
6.1 Definition der Bauweisen 207
6.1.2 Die Integralbauweise 211
6.1.3 Mischbauweisen 219
6.2 Beispiele von komplexen Strukturen aus Mischbau¬
weisen 219
6.2.1 Höhenleitwerk Alpha-Jet 220
6.2.2 CFK-Flügel Alpha-Jet 223
6.2.3 Heckpartie des Commuterflugzeuges Do 328 aus CFK 224
6.2.4. CFK-Rumpfsektion eines Commuterflugzeuges
(Experimentalbauteil) 230
6.2.5 Äußere CFK-Landeklappe des Airbus A320 233
6.2.6 Querruder des Commuterflugzeuges Do 328 in Faserver¬
bundbauweise 233
6.3 Beispiele von komplexen Strukturen in Sandwichbau¬
weise 236
6.3.1 CFK-Seitenruder des Alpha-Jet in differenzierter
Sandwichbauweise 241
6.3.2 CFK-Taileron für das Kampfflugzeug Tornado in 242
differenzierter Sandwichbauweise
6.3.3 Reise- und Geschäftsflugzeug Starship 1 von Beech-
Aircraft in CFK-in-situ-Sandwichbauweise 249
6.3.4 Bahnwaggon in Integralsandwichbauweise aus GFK 255
6.3.5 TGV-Doppelstockwaggon aus CFK 260
6.3.6 Omnibusstruktur aus Faserverbundwerkstoffen 261
6.3.7 Fahrradrahmen in Faserverbundsandwichbauweise 268
6.4 Bewertung der Bauweisen 271
6.4.1 Chancen von Hochleistungsfaserverbunden im "low-
cosf'-Bereich 280
6.4.1.1 Gegenüberstellung der Kostenträger der Herstellkosten
von CFK-Strukturen von Flugzeugen und Fahrzeugen 281
6.4.1.2 Anmerkungen zum Serieneinsatz von Strukturbauteilen
von Transportsystemen aus Faserverbundbauteilen 288
6.5 Zusammenfassung 291
Literaturverzeichnis 295
Sachwortverzeichnis 308
Abkürzungen 333 |
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