Einfluss lokaler Endlosfaserverstärkungen auf das Eigenschaftsprofil struktureller Spritzgießbauteile:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
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| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Fraunhofer-Verl.
2014
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| Schriftenreihe: | Wissenschaftliche Schriftenreihe des Fraunhofer ICT
60 |
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INHALTSVERZEICHNIS V
INHALTSVERZEICHNIS
KURZFASSUNG I
ABSTRACT III
INHALTSVERZEICHNIS V
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS IX
FORMELZEICHEN UND INDIZES XII
1 EINLEITUNG 1
2 ZIELSETZUNG DER ARBEIT 3
3 THERMOPLASTISCHE FASERVERBUNDKUNSTSTOFFE 4
3.1 ANWENDUNGSGEBIETE UND MARKTUEBERSICHT 4
3.2 VERARBEITUNGSVERFAHREN LANGFASERVERSTAERKTER THERMOPLASTE (LFT) 5
3.2.1 HALBZEUGBASIERTE FERTIGUNGSVERFAHREN 6
3.2.2 DIREKTVERFAHREN 8
3.3 VERARBEITUNG FASERVERSTAERKTER THERMOPLASTE IM SPRITZGIESSPROZESS 9
3.3.1 KURZFASERSPRITZGIESSEN 9
3.3.2 LANGFASERSPRITZGIESSEN 10
3.3.2.1 HALBZEUGBASIERTE VERARBEITUNG VON LFT 10
3.3.2.2 DIREKTVERFAHREN 12
3.4 FASERVERSTAERKTE THERMOPLASTE MIT
GERICHTETEN ENDLOSFASERN 13
3.4.1 ENDLOSFASERVERSTAERKTE HALBZEUGE 14
3.4.2 VERARBEITUNGSVERFAHREN ENDLOSFASERVERSTAERKTER STRUKTUREN 15
3.4.2.1 LFT MIT ENDLOSFASERVERSTAERKUNG 16
3.4.2.2 AUTOMATISIERTES THERMOPLAST-TAPELEGEN 17
3.4.2.3 WICKELVERFAHREN 18
4 GRUNDLAGEN DER VERBUNDEIGENSCHAFTEN 20
4.1 THERMOPLASTMATRIX 20
4.1.1 KRISTALLISATION UND MORPHOLOGIE TEILKRISTALLINER THERMOPLASTE 20
4.1.2 THERMISCHE UND MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN
TEILKRISTALLINER THERMOPLASTE 22
4.1.2.1 THERMOMECHANISCHE EIGENSCHAFTEN UND
EINFLUSSFAKTOREN 24
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VI INHALTSVERZEICHNIS
4.1.2.2 SCHWINDUNGS- UND VERZUGSVERHALTEN 26
4.1.2.3 ANISOTROPIE DER MATERIALEIGENSCHAFTEN SPRITZGEGOSSENER BAUTEILE
29
4.2 IMPRAEGNIERTE VERSTAERKUNGSSTRUKTUR 31
4.3 VERBUND VON VERSTAERKUNGSFASER UND MATRIX 31
4.3.1 MORPHOLOGIE DER GRENZSCHICHT FASERVERSTAERKTER THERMOPLASTE 32
4.3.2 VERBUNDMECHANISMEN ZWISCHEN FASER UND POLYMERMATRIX 32
4.3.3 AUSBILDUNG DER VERBUNDFESTIGKEIT UND KRAFTUEBERTRAGUNGSMECHANISMEN
34
4.3.4 VERSTAERKUNGSKRITERIEN UND MIKROMECHANISCHE MATERIALMODELLE 36
4.4 FORMSCHLUESSIGE KRAFTEINLEITUNG IN SCHLAUFENSTRUKTUREN 40
5 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG UND -AUSWERTUNG 46
5.1 SYSTEMATIK DER VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 46
5.2 ANLAGENTECHNIK UND WERKZEUG 46
5.3 VERSUCHSWERKSTOFFE 47
5.3.1 MATRIXWERKSTOFFE 47
5.3.2 VERSTAERKUNGSWERKSTOFFE 48
5.4 HERSTELLUNG UNIDIREKTIONALER ENDLOSFASERSTRUKTUREN 49
5.4.1 EINFLUSS DER PARAMETER BEIM PULTRUSIONSPROZESS 51
5.4.2 BESTIMMUNG DER MECHANISCHEN EIGENSCHAFTEN 54
5.4.3 UNTERSUCHUNG DER IMPRAEGNIER- UND KONSOLIDIERUNGSGUETE 55
5.4.4 BESTIMMUNG DES
FASERGEHALTES IN DER VERSTAERKUNGSSTRUKTUR 55
5.5 HERSTELLUNG GEWICKELTER FASERSTRUKTUREN 56
5.5.1 WICKELVORGANG IMPRAEGNIERTER UD-STRAENGE 56
5.5.2 VERSUCHSPARAMETER BEIM WICKELPROZESS 58
5.6 HERSTELLUNG VON ZUGPRUEFKOERPERN MIT ENDLOSFASERVERSTAERKUNG 58
5.6.1 GENERISCHE PRUEF
KOERPERGEOMETRIEN 59
5.6.2 VERSUCHSAUF
BAU UND PROZESSPARAMETER 61
5.6.3 UNTERSUCHUNG ZUM EINFLUSS DER
VORSPANNUNG UND VORERWAERMUNG VON
EINLEGERN 62
5.7 QUASI-STATISCHER ZUGVERSUCH 63
5.7.1 VERSUCHSPLANUNG 63
5.7.2 VERSUCHSAUFBAU 64
INHALTSVERZEICHNIS VII
5.7.3 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG 66
5.7.4 KENNWERTERMITTLUNG 66
5.8 ZYKLISCHER ZUGVERSUCH 67
5.9 DYNAMISCH-MECHANISCHE ANALYSE DMA 67
5.9.1 VERSUCHSABLAUF UND -PARAMETER BEI DER DMA 69
5.9.2 EINFLUSS DER THERMISCHEN AUSDEHNUNG DER PRUEFKOERPER BEI DER DMA 70
5.10 QUASI-STATISCHE ZUGPRUEFUNG GEWICKELTER FASERVERBUNDSCHLAUFEN 71
6 UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE UND DISKUSSION 73
6.1 EIGENSCHAFTEN DER ENDLOSFASERSTRUKTUREN 73
6.1.1 FASERIMPRAEGNIERUNG UND
-KONSOLIDIERUNG 73
6.1.2 ZUGEIGENSCHAFTEN IMPRAEGNIERTER FASERSTRAENGE 74
6.2 QUASI-STATISCHE ZUGPRUEFUNG 74
6.2.1 ERGEBNISSE DER GRUNDVERSUCHE BEI RAUMTEMPERATUR 75
6.2.2 ERGEBNISSE MIT ERHOEHTER BELASTUNGSGESCHWINDIGKEIT 82
6.2.3 ERGEBNISSE DER ZUGPRUEFUNG
BEI -40 C UND +80 C 86
6.3 ZYKLISCHER ZUGVERSUCH 92
6.3.1 ERGEBNISSE DER ERMUEDUNGSPRUEFUNG IN BEZUG AUF DIE KRAFTAMPLITUDE 93
6.3.2 ERGEBNISSE DER ERMUEDUNGSPRUEFUNG IN BEZUG AUF DAS VERHAELTNIS
OBERLAST ZU
FMAX 94
6.3.3 DISKUSSION DER ERMUEDUNGSPRUEFUNG 94
6.4 DYNAMISCH-MECHANISCHE ANALYSE 96
6.4.1 EINFLUSS DES MATERIALSYSTEMS AUF DEN
SPEICHERMODUL 96
6.4.2 EINFLUSS DES MATERIALSYSTEMS AUF DEN VERLUSTMODUL 98
6.4.3 EINFLUSS DES MATERIALSYSTEMS
AUF DEN VERLUSTFAKTOR 100
6.4.4 DISKUSSION DER ERGEBNISSE DER DMA 101
6.4.4.1 VERGLEICH PP/KGF UND
PP/LGF 102
6.4.4.2 WIRKUNG DER UNIDIREKTIONALEN VERSTAERKUNG 102
6.4.4.3 VERGLEICH DER UNIDIREKTIONALEN UND DISKONTINUIERLICHEN
VERSTAERKUNG 103
6.4.4.4 EINFLUSS EINER GESCHAEUMTEN MATRIX 103
6.5 QUASI-STATISCHE ZUGPRUEFUNG GEWICKELTER SCHLAUFEN 105
6.5.1 VERSAGENSARTEN 105
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
6.5.2 EINFLUSS DER UEBERLAPPUNGSLAENGE 106
6.5.3 EINFLUSS UND WIRKUNG VON AUGENWICKLUNGEN 108
6.5.4 EINFLUSS DES HUELSENDURCHMESSERS 111
6.5.5 EINFLUSS DES UMLENKWINKELS 113
6.5.6 EINFLUSS DES UMSPRITZENS 115
6.5.7 VERGLEICH DER EXPERIMENTELLEN ERGEBNISSE MIT DEM THEORETISCHEN
MODELLANSATZ 119
7 UEBERTRAGUNG DER ERGEBNISSE AUF KOMPLEXE STRUKTUREN 122
7.1 BAUTEILENTWICKLUNG UND WERKZEUGBESCHREIBUNG *PEGASUS-DEMONSTRATOR"
122
7.2 PROZESSENTWICKLUNG 123
7.2.1 HERSTELLUNG DER GEWICKELTEN VERSTAERKUNGSSTRUKTUR 123
7.2.2 INTEGRATION DER VERSTAERKUNGSSTRUKTUR IN DER WERKZEUGKAVITAET 124
7.3 BAUTEILVERSUCHE UND ERGEBNISSE 124
8 ZUSAMMENFASSUNG 128
9 AUSBLICK 131
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 133
TABELLEN
VERZEICHNIS
138
LITERATURVERZEICHNIS 140
ANHANG 156
LEBENSLAUF 164 |
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| spelling | Huber, Timo 1981- Verfasser (DE-588)1053647131 aut Einfluss lokaler Endlosfaserverstärkungen auf das Eigenschaftsprofil struktureller Spritzgießbauteile Timo Huber Stuttgart Fraunhofer-Verl. 2014 XIV, 165 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Wissenschaftliche Schriftenreihe des Fraunhofer ICT 60 Zugl.: Karlsruhe, Karlsruher Inst. für Technologie, Diss., 2014 Mechanische Eigenschaft (DE-588)4217961-0 gnd rswk-swf Spritzgussteil (DE-588)4182581-0 gnd rswk-swf Endlosfaser (DE-588)4423440-5 gnd rswk-swf Räumliche Verteilung (DE-588)4121550-3 gnd rswk-swf Faserverstärkter Thermoplast (DE-588)4626537-5 gnd rswk-swf TG Fraunhofer ICT (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Faserverstärkter Thermoplast (DE-588)4626537-5 s Spritzgussteil (DE-588)4182581-0 s Endlosfaser (DE-588)4423440-5 s Räumliche Verteilung (DE-588)4121550-3 s Mechanische Eigenschaft (DE-588)4217961-0 s DE-604 Wissenschaftliche Schriftenreihe des Fraunhofer ICT 60 (DE-604)BV035419595 60 X:MVB text/html http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=4706919&prov=M&dok_var=1&dok_ext=htm Inhaltstext DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=028195993&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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