Produkt- und Prozessparameter naturfaserverstärkter Thermoplaste: Studie zu Materialentwicklung und Prozesssimulation eines Interieurbauteils im Automobil
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Berlin
Logos-Verl.
2014
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| Schriftenreihe: | AutoUni-Schriftenreihe
60 |
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| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XIV, 201 S. Ill., graph. Darst. 21 cm |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 ZIELSTELLUNG DER ARBEIT 5
3 STAND DER TECHNIK 7
3.1 NATURFASERN 7
3.1.1 KLASSIFIZIERUNG VERSCHIEDENER NATURFASERN 7
3.1.2 STRUKTUR UND BESTANDTEILE VERSCHIEDENER FASERPFLANZEN 8
3.1.3 UEBERSICHT VERSCHIEDENER FASERPFLANZEN 11
3.1.4 HERSTELLUNG PFLANZLICHER NATURFASERN 14
3.1.5 VORKOMMEN UND HANDELSSTROEME PFLANZLICHER NATURFASERN 16
3.2 POLYMERE 18
3.2.1 EINTEILUNG POLYMERER MATRICES 18
3.2.2 POLYPROPYLEN 20
3.3 NATURFASERVERSTAERKTE KUNSTSTOFFE 22
3.3.1 EINSATZPOTENTIALE VON NATURFASERN IM AUTOMOBIL 22
3.3.2 FERTIGUNGSPROZESSE FUER NATURFASERVERSTAERKTE KUNSTSTOFFE 23
3.3.3 HYBRIDVLIESSTOFFE 26
3.3.4 VLIESBILDUNG 27
3.3.5 VLIESVERFESTIGUNG 28
3.4 NUMERISCHE PROZESSSIMULATION 31
3.4.1 FINITE-ELEMENTE-METHODE ZUR UMFORMSIMULATION 31
3.4.2 MODELLE ZUR WERKSTOFFBESCHREIBUNG VON VLIESSTOFFEN 34
3.5 RECYCLING 38
4 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 41
4.1 VERWENDETE WERKSTOFFE 41
4.1.1 NATURFASERN 41
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XII
INHALTSVERZEICHNIS
4.1.2 POLYMERE 42
4.2 HERSTELLUNG VON VERSUCHSMATERIAL 43
4.2.1 NADELVLIESE 43
4.2.2 FASERSTREUER 45
4.2.3 HERSTELLUNG VON VERSUCHSPLATTEN 45
4.2.4 HERSTELLUNG VON PRUEFKOERPERN 46
4.3 THERMISCHE ANALYTIK 46
4.3.1 THERMOGRAVIMETRIE (TGA) 46
4.3.2 ISOTHERME UND DYNAMISCHE DIFFERENZKALORIMETRIE (DSC) 47
4.4 OPTISCHE ANALYTIK 50
4.4.1 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE (REM) 50
4.4.2 ENERGIEDISPERSIVE ROENTGENSPEKTROSKOPIE (EDX) 51
4.4.3 FASERANALYSE MITTELS FIBRESHAPE 51
4.5 WERKSTOFFPRUEFUNGEN 52
4.5.1 EIGENSCHAFTSANFORDERUNGEN 52
4.5.2 BIEGEFESTIGKEIT 52
4.5.3 ZUGFESTIGKEIT 53
4.5.4 WERKSTOFFDICHTE 55
4.5.5 UNTERSUCHUNG DES AUFHEIZVERHALTENS 55
4.5.6 STATISTISCHE DATENANALYSE 56
4.6 SIMULATIONSDURCHFUEHRUNG 56
4.6.1 BESCHREIBUNG EINES VLIESSTOFFES 56
4.6.2 PLASTIZITAETSTHEORIE UNTER BERUECKSICHTIGUNG DER ANISOTROPIE . 57
4.6.3 AUSWAHL DER SIMULATIONSKRITERIEN 59
4.6.4 VIRTUELLE PROZESSKRITERIEN 60
4.6.5 MODELLGEOMETRIEN ZUR SIMULATIONSDURCHFUEHRUNG 61
5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 63
5.1 THERMISCHE ANALYSE DER VERWENDETEN WERKSTOFFE 63
5.1.1 TGA DER VERWENDETEN WERKSTOFFE 64
5.1.2 DSC VON POLYPROPYLEN 66
5.1.3 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 70
5.2 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPISCHE WERKSTOFFUNTERSUCHUNGEN 72
5.2.1 REM-ANALYSE VON NATURFASERN 72
5.2.2 ENERGIEDISPERSIVE ROENTGENAUFNAHMEN 76
INHALTSVERZEICHNIS ****
5.2.3 DISKUSSION DER RASERELEKTRONENMIKROSKOPISCHEN ANALYSEN . 80
5.3 PHYSIKALISCHE UND MECHANISCHE WERKSTOFFCHARAKTERISIERUNG 82
5.3.1 AUFHEIZVERHALTEN VON NATURFASERVERSTAERKTEM PP 83
5.3.2 ROHDICHTEBESTIMMUNG VON NATURFASERVERSTAERKTEM PP 84
5.3.3 DISKUSSION: AUFHEIZVERHALTEN UND ROHDICHTEBESTIMMUNG 86
5.3.4 BIEGEFESTIGKEIT VON NATURFASERVERSTAERKTEM PP MIT STEIGENDEN NA
TURFASERANTEILEN 87
5.3.5 DISKUSSION DER BIEGEFESTIGKEITSPRUEFUNGEN MIT STEIGENDEN NATURFA
SERANTEILEN 94
5.3.6 EINFLUSS DER PRODUKTIONSRICHTUNG 95
5.3.7 DISKUSSION DER ERGEBNISSE ZUM EINFLUSS DER PRODUKTIONSRICHTUNG 102
5.3.8 EINFLUSS DES KOMPAKTIERUNGSGRADES 104
5.3.9 DISKUSSION DER ERGEBNISSE ZUM EINFLUSS DES KOMPAKTIERUNGSGRADESL
10
5.3.10 EINSATZ VON DECKVLIESEN 111
5.3.11 DISKUSSION DER ERGEBNISSE ZUM EINSATZ VON DECKVLIESEN 120
5.3.12 BESTIMMUNG DER ZUGFESTIGKEIT VON FLACHSFASERVERSTAERKTEM PP . .
122
5.3.13 DISKUSSION DER ERGEBNISSE VON ZUGVERSUCHSREIHEN 125
5.3.14 SCHLUSSFOLGERUNGEN DER PHYSIKALISCHEN UND MECHANISCHEN WERK
STOFFCHARAKTERISIERUNGEN 126
5.4 BAUTEILPRUEFUNGEN 128
5.4.1 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 129
5.5 UNTERSUCHUNG VON WERKSTOFFEN MIT RECYKLATANTEILEN 130
5.5.1 ERMITTLUNG DER BIEGEFESTIGKEITEN UND ELASTIZITAETSMODULN 131
5.5.2 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 134
5.6 RAPSFASERVERSTAERKTES POLYPROPYLEN 137
5.6.1 ERMITTLUNG DER BIEGEFESTIGKEITEN UND ELASTIZITAETSMODULN 139
5.6.2 EINSATZ VON DECKVLIESEN 141
5.6.3 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 143
5.7 SIMULATIONSERGEBNISSE 145
5.7.1 PRINZIPMODELL 145
5.7.2 TUEREINSATZTEIL VW 379 149
5.7.3 DEFORMATIONSELEMENT 152
5.7.4 VARIATION DER SIMULATIONSPARAMETER 157
5.7.5 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 165
XIV
INHALTSVERZEICHNIS
6 ZUSAMMENFASSUNG 179
7 AUSBLICK 183
LITERATURVERZEICHNIS 185
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 193
TABELLENVERZEICHNIS 197
A ANHANG 199
A.1 ABKUERZUNGVERZEICHNIS 199
A.2 SYMBOLE 200
A.3 LEBENSLAUF 202 |
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