Untersuchungen zum diodenlaserbasierten in-situ Tapelegen als Produktionstechnologie für einen großserienfähigen hybriden Leichtbau: = Investigation of a diode laser-based in-situ tape placement process as enabling production technology for large-scale hybrid lightweight design
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Apprimus Verlag
2020
|
| Ausgabe: | 1. Auflage |
| Schriftenreihe: | Ergebnisse aus der Produktionstechnik
Band 28/2020 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | kostenfrei Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XV, 182 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 310 g |
| ISBN: | 9783863599133 3863599136 |
| DOI: | 10.18154/RWTH-2020-11789 |
Internformat
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Datensatz im Suchindex
| _version_ | 1804182087870185472 |
|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
CONTENT
1
EINLEITUNG
....................................................................................................................
1
2
STAND
DER
TECHNIK
IN
FORSCHUNG
UND
INDUSTRIE
..................................................
5
2.1
HYBRIDBAUWEISEN
AUS
FASERVERBUNDKUNSTSTOFF
UND
METALL
.............................
6
2.1.1
FASERVERBUNDKUNSTSTOFFE
......................................................................
7
2.1.2
ENDLOSFASERVERSTAERKTE
THERMOPLASTISCHE
FVK-METALL
HYBRIDBAUWEISEN
.................................................................................
14
2.2
BINDUNGSPRINZIP
ZWISCHEN
THERMOPLASTISCHEN
FVK
UND
METALL
.....................
21
2.2.1
ADHAESIONSTHEORIEN
.............................................................................
22
2.2.2
OBERFLAECHENPRAEPARATIONEN
ZUR
VERBESSERUNG
DER
ADHAESION
..........
28
2.3
FUEGEN
VON
UD
TAPE
UND
METALL
DURCH
LASERBASIERTES
TAPELEGEN
...............
33
2.3.1
DIODENLASERBASIERTES
IN-SITU
TAPELEGEN
...........................................
34
2.3.2
POTENZIALANALYSE
DES
LASERBASIERTEN
IN-SITU
TAPELEGENS
................
36
2.4
FAZIT
ZUM
STAND
DER
TECHNIK
IN
FORSCHUNG
UND
INDUSTRIE
............................
38
3
AUFGABENSTELLUNG
UND
ZIELSETZUNG
......................................................................
41
4
PROZESSMODELL
DES
DIODENLASERBASIERTEN
TAPELEGENS
AUF
STRUKTURIERTEM
METALL
.........................................................................................................................
43
4.1
ANALYSE
DER
VERSUCHSWERKSTOFFE
ALS
EINGANGSGROESSEN
.................................
44
4.1.1
ANALYSE
DER
PA66-TAPES
..................................................................
44
4.1.2
CHARAKTERISIERUNG
DES
LASERSTRUKTURIERTEN
WARMUMFOMNSTAHLS
......
57
4.2
STEUERGROESSENANALYSE
DES
LASERBASIERTEN
TAPELEGEKOPFES
..........................
64
4.2.1
LASERBASIERTER
TAPELEGEKOPF
MIT
OPTISCHEM
SYSTEM
UND
STRAHLQUELLE
.........................................................................................
65
4.2.2
STEUERGROESSENVORGABE
UEBER
DEN
MANIPULATOR
...................................
71
4.3
LASERBASIERTES
TAPELEGEN
AUF
STRUKTURIERTEM
METALL
.....................................73
4.3.1
STRAHLUNGSINDUZIERTE
ERWAERMUNG
DES
TAPES
UND
DES
METALLS
......74
4.3.2
WIRKUNG
DER
WAELZENDEN
KONSOLIDIERUNGBEWEGUNG
AUF
DIE
FUELLUNG
DER
LASERSTRUKTUREN
..............................................................
81
4.3.3
WIRKUNG
DES
ABKUEHLVORGANGS
NACH
ABLAGE
DES
TAPES
AUF
DEM
METALL
..................................................................................................
85
4.3.4
EFFEKTE
DER
NACHKONSOLIDIERUNG
BEI
MEHRLAGIGER
FUEGUNG
VON
TAPES
..................................................................................................
86
4.4
STOERGROESSENANALYSE
...........................................................................................
88
4.4.1
KAUSALANALYSE
DER
STRUKTURABWEICHUNGEN
ALS
STOERGROESSE
...............
89
4.4.2
AUSWIRKUNGEN
UND
KOMPENSATION
DER
VARIABLEN
OBERFLAECHENSTRUKTUR
............................................................................
91
4.5
VERBUNDFESTIGKEIT
ALS
AUSGANGSGROESSE
DES
SYSTEMS
.....................................
91
4.5.1
ANALYSE
DES
MANDREL-PEEL-TESTS
ZUR
BEWERTUNG
DER
VERBUNDFESTIGKEIT
...............................................................................
92
II
INHALTSVERZEICHNIS
4.5.2
ANALYSE
DES
ZUGSCHERVERSUCHS
ZUR
BEWERTUNG
DER
VERBUNDFESTIGKEIT
................................................................................
93
4.5.3
AUSWAHL
DER
PRUEFMETHODE
UND
AUSLEGUNG
DER
PRUEFKOERPERGEOMETRIEN
........................................................................
94
4.6
ZWISCHENFAZIT
...................................................................................................
95
5
PROZESSENTWICKLUNG
DES
LASERBASIERTEN
TAPELEGENS
AUF
METALL
......................
97
5.1
EINFLUESSE
DER
STELLGROESSEN
AUF
DIE
VERBUNDFESTIGKEIT
......................................
97
5.1.1
BESTIMMUNG
DES
PROZESSFENSTERS
ZUR
ERZIELUNG
DER
ZIEL-TAPETEMPERATUR
............................................................................
98
5.1.2
BESTIMMUNG
DER
ERFORDERLICHEN
METALLTEMPERATUR
...........................
101
5.2
EINFLUESSE
DER
TAPEEIGENSCHAFTEN
AUF
DIE
VERBINDUNG
..................................
103
5.2.1
DISKUSSION
VON
POLYMERSCHICHTEN
ZUR
STEIGERUNG
DER
VERBUNDFESTIGKEIT
..............................................................................
106
5.2.2
VALIDIERUNG
DER
VERBUNDFESTIGKEITSSTEIGERUNG
BEI
EINSATZ
MIT
MATRIX
ANGEREICHERTER
TAPES
............................................................
108
5.3
EINFLUSS
EINER
NACHKONSOLIDIERUNG
................................................................
110
5.4
EINFLUESSE
DER
STOERGROESSE
AUF
DIE
VERBUNDFESTIGKEIT
......................................
111
5.5
ZWISCHENFAZIT
..................................................................................................
112
6
REALISIERUNG
EINES
LASERBASIERTEN
TAPELEGEKOPFES
MIT
ZWEI
STRAHLUNGSSYSTEMEN
.............................................................................................
113
6.1
GESTALTUNG
DES
TAPELEGEKOPFES
....................................................................
113
6.1.1
FUNKTIONSEINHEITEN
ZUR
EINBRINGUNG
DER
THERMISCHEN
ENERGIE
....
114
6.1.2
FUNKTIONSEINHEIT
ZUR
REALISIERUNG
DES
KONSOLIDIERUNGSDRUCKS
....116
6.1.3
FUNKTIONSEINHEIT
ZUR
REALISIERUNG
DER
TAPESPANNKRAFT
.................
118
6.2
VALIDIERUNG
DES
DIODENLASERBASIERTEN
TAPELEGEKOPFES
MIT
VCSEL-UNTERSTUETZUNG
.....................................................................................
119
6.3
ZWISCHENFAZIT
...................................................................................................
122
7
CHARAKTERISIERUNG
LOKAL
VERSTAERKTER
HYBRIDBAUTEILE
........................................
123
7.1
THERMISCHES
PRESSEN
ALS
REFERENZPROZESS
................................................
123
7.2
CHARAKTERISIERUNG
DER
HYBRIDEN
BAUTEILEIGENSCHAFTEN
.................................
126
7.2.1
BEWERTUNG
DER
BIEGEEIGENSCHAFTEN
................................................
127
7.3
BEWERTUNG
DER
BAUTEILKONTURGENAUIGKEIT
......................................................
129
7.3.1
THERMISCHER
VERZUG
AUS
DEM
HEISSPRESSPROZESS
.........................
129
7.3.2
THERMISCHER
VERZUG
IM
LASERBASIERTEN
TAPELEGEN
........................
132
7.4
DEFINITION
UND
HERSTELLUNG
EINES
HYBRIDEN
AUTOMOBILEN
DEMONSTRATORBAUTEILS
......................................................................................
135
7.4.1
BEWERTUNG
UND
AUSWAHL
DES
DEMONSTRATORBAUTEILS
......................
135
7.4.2
FERTIGUNG
UND
BEWERTUNG
DES
HYBRIDEN
SCHWELLERS
......................
137
7.5
ZWISCHENFAZIT
..................................................................................................
139
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
........................................................................
141
8.1
ZUSAMMENFASSUNG
.........................................................................................
141
INHALTSVERZEICHNIS
III
8.2
AUSBLICK
...........................................................................................................
143
9
LITERATURVERZEICHNIS
..............................................................................................
151
10
ANHANG
....................................................................................................................
179
|
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
CONTENT
1
EINLEITUNG
.
1
2
STAND
DER
TECHNIK
IN
FORSCHUNG
UND
INDUSTRIE
.
5
2.1
HYBRIDBAUWEISEN
AUS
FASERVERBUNDKUNSTSTOFF
UND
METALL
.
6
2.1.1
FASERVERBUNDKUNSTSTOFFE
.
7
2.1.2
ENDLOSFASERVERSTAERKTE
THERMOPLASTISCHE
FVK-METALL
HYBRIDBAUWEISEN
.
14
2.2
BINDUNGSPRINZIP
ZWISCHEN
THERMOPLASTISCHEN
FVK
UND
METALL
.
21
2.2.1
ADHAESIONSTHEORIEN
.
22
2.2.2
OBERFLAECHENPRAEPARATIONEN
ZUR
VERBESSERUNG
DER
ADHAESION
.
28
2.3
FUEGEN
VON
UD
TAPE
UND
METALL
DURCH
LASERBASIERTES
TAPELEGEN
.
33
2.3.1
DIODENLASERBASIERTES
IN-SITU
TAPELEGEN
.
34
2.3.2
POTENZIALANALYSE
DES
LASERBASIERTEN
IN-SITU
TAPELEGENS
.
36
2.4
FAZIT
ZUM
STAND
DER
TECHNIK
IN
FORSCHUNG
UND
INDUSTRIE
.
38
3
AUFGABENSTELLUNG
UND
ZIELSETZUNG
.
41
4
PROZESSMODELL
DES
DIODENLASERBASIERTEN
TAPELEGENS
AUF
STRUKTURIERTEM
METALL
.
43
4.1
ANALYSE
DER
VERSUCHSWERKSTOFFE
ALS
EINGANGSGROESSEN
.
44
4.1.1
ANALYSE
DER
PA66-TAPES
.
44
4.1.2
CHARAKTERISIERUNG
DES
LASERSTRUKTURIERTEN
WARMUMFOMNSTAHLS
.
57
4.2
STEUERGROESSENANALYSE
DES
LASERBASIERTEN
TAPELEGEKOPFES
.
64
4.2.1
LASERBASIERTER
TAPELEGEKOPF
MIT
OPTISCHEM
SYSTEM
UND
STRAHLQUELLE
.
65
4.2.2
STEUERGROESSENVORGABE
UEBER
DEN
MANIPULATOR
.
71
4.3
LASERBASIERTES
TAPELEGEN
AUF
STRUKTURIERTEM
METALL
.73
4.3.1
STRAHLUNGSINDUZIERTE
ERWAERMUNG
DES
TAPES
UND
DES
METALLS
.74
4.3.2
WIRKUNG
DER
WAELZENDEN
KONSOLIDIERUNGBEWEGUNG
AUF
DIE
FUELLUNG
DER
LASERSTRUKTUREN
.
81
4.3.3
WIRKUNG
DES
ABKUEHLVORGANGS
NACH
ABLAGE
DES
TAPES
AUF
DEM
METALL
.
85
4.3.4
EFFEKTE
DER
NACHKONSOLIDIERUNG
BEI
MEHRLAGIGER
FUEGUNG
VON
TAPES
.
86
4.4
STOERGROESSENANALYSE
.
88
4.4.1
KAUSALANALYSE
DER
STRUKTURABWEICHUNGEN
ALS
STOERGROESSE
.
89
4.4.2
AUSWIRKUNGEN
UND
KOMPENSATION
DER
VARIABLEN
OBERFLAECHENSTRUKTUR
.
91
4.5
VERBUNDFESTIGKEIT
ALS
AUSGANGSGROESSE
DES
SYSTEMS
.
91
4.5.1
ANALYSE
DES
MANDREL-PEEL-TESTS
ZUR
BEWERTUNG
DER
VERBUNDFESTIGKEIT
.
92
II
INHALTSVERZEICHNIS
4.5.2
ANALYSE
DES
ZUGSCHERVERSUCHS
ZUR
BEWERTUNG
DER
VERBUNDFESTIGKEIT
.
93
4.5.3
AUSWAHL
DER
PRUEFMETHODE
UND
AUSLEGUNG
DER
PRUEFKOERPERGEOMETRIEN
.
94
4.6
ZWISCHENFAZIT
.
95
5
PROZESSENTWICKLUNG
DES
LASERBASIERTEN
TAPELEGENS
AUF
METALL
.
97
5.1
EINFLUESSE
DER
STELLGROESSEN
AUF
DIE
VERBUNDFESTIGKEIT
.
97
5.1.1
BESTIMMUNG
DES
PROZESSFENSTERS
ZUR
ERZIELUNG
DER
ZIEL-TAPETEMPERATUR
.
98
5.1.2
BESTIMMUNG
DER
ERFORDERLICHEN
METALLTEMPERATUR
.
101
5.2
EINFLUESSE
DER
TAPEEIGENSCHAFTEN
AUF
DIE
VERBINDUNG
.
103
5.2.1
DISKUSSION
VON
POLYMERSCHICHTEN
ZUR
STEIGERUNG
DER
VERBUNDFESTIGKEIT
.
106
5.2.2
VALIDIERUNG
DER
VERBUNDFESTIGKEITSSTEIGERUNG
BEI
EINSATZ
MIT
MATRIX
ANGEREICHERTER
TAPES
.
108
5.3
EINFLUSS
EINER
NACHKONSOLIDIERUNG
.
110
5.4
EINFLUESSE
DER
STOERGROESSE
AUF
DIE
VERBUNDFESTIGKEIT
.
111
5.5
ZWISCHENFAZIT
.
112
6
REALISIERUNG
EINES
LASERBASIERTEN
TAPELEGEKOPFES
MIT
ZWEI
STRAHLUNGSSYSTEMEN
.
113
6.1
GESTALTUNG
DES
TAPELEGEKOPFES
.
113
6.1.1
FUNKTIONSEINHEITEN
ZUR
EINBRINGUNG
DER
THERMISCHEN
ENERGIE
.
114
6.1.2
FUNKTIONSEINHEIT
ZUR
REALISIERUNG
DES
KONSOLIDIERUNGSDRUCKS
.116
6.1.3
FUNKTIONSEINHEIT
ZUR
REALISIERUNG
DER
TAPESPANNKRAFT
.
118
6.2
VALIDIERUNG
DES
DIODENLASERBASIERTEN
TAPELEGEKOPFES
MIT
VCSEL-UNTERSTUETZUNG
.
119
6.3
ZWISCHENFAZIT
.
122
7
CHARAKTERISIERUNG
LOKAL
VERSTAERKTER
HYBRIDBAUTEILE
.
123
7.1
THERMISCHES
PRESSEN
ALS
REFERENZPROZESS
.
123
7.2
CHARAKTERISIERUNG
DER
HYBRIDEN
BAUTEILEIGENSCHAFTEN
.
126
7.2.1
BEWERTUNG
DER
BIEGEEIGENSCHAFTEN
.
127
7.3
BEWERTUNG
DER
BAUTEILKONTURGENAUIGKEIT
.
129
7.3.1
THERMISCHER
VERZUG
AUS
DEM
HEISSPRESSPROZESS
.
129
7.3.2
THERMISCHER
VERZUG
IM
LASERBASIERTEN
TAPELEGEN
.
132
7.4
DEFINITION
UND
HERSTELLUNG
EINES
HYBRIDEN
AUTOMOBILEN
DEMONSTRATORBAUTEILS
.
135
7.4.1
BEWERTUNG
UND
AUSWAHL
DES
DEMONSTRATORBAUTEILS
.
135
7.4.2
FERTIGUNG
UND
BEWERTUNG
DES
HYBRIDEN
SCHWELLERS
.
137
7.5
ZWISCHENFAZIT
.
139
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
141
8.1
ZUSAMMENFASSUNG
.
141
INHALTSVERZEICHNIS
III
8.2
AUSBLICK
.
143
9
LITERATURVERZEICHNIS
.
151
10
ANHANG
.
179 |
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| spelling | Peters, Tido Verfasser (DE-588)1223727912 aut Untersuchungen zum diodenlaserbasierten in-situ Tapelegen als Produktionstechnologie für einen großserienfähigen hybriden Leichtbau = Investigation of a diode laser-based in-situ tape placement process as enabling production technology for large-scale hybrid lightweight design Tido Peters Investigation of a diode laser-based in-situ tape placement process as enabling production technology for large-scale hybrid lightweight design 1. Auflage 202011 Aachen Apprimus Verlag 2020 XV, 182 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 310 g txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Ergebnisse aus der Produktionstechnik Band 28/2020 Produktionsmaschinen Dissertation Rheinisch-Wesfälische Technische Hochschule Aachen 2020 Kunststoff-Metall-Verbund (DE-588)4205895-8 gnd rswk-swf Prozessentwicklung Technik (DE-588)4278925-4 gnd rswk-swf Hybridbauweise (DE-588)4619677-8 gnd rswk-swf Laserdiode (DE-588)4195920-6 gnd rswk-swf Karosseriebau (DE-588)4126392-3 gnd rswk-swf Großserienfertigung (DE-588)4201148-6 gnd rswk-swf Lasererwärmung (DE-588)4139076-3 gnd rswk-swf Tapelegen (DE-588)7631522-8 gnd rswk-swf Faserverstärkter Thermoplast (DE-588)4626537-5 gnd rswk-swf Diodenlaser Produktionstechnologie Leichbau Großserien (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Faserverstärkter Thermoplast (DE-588)4626537-5 s Tapelegen (DE-588)7631522-8 s Lasererwärmung (DE-588)4139076-3 s Laserdiode (DE-588)4195920-6 s Kunststoff-Metall-Verbund (DE-588)4205895-8 s Hybridbauweise (DE-588)4619677-8 s Prozessentwicklung Technik (DE-588)4278925-4 s Großserienfertigung (DE-588)4201148-6 s Karosseriebau (DE-588)4126392-3 s DE-604 Apprimus Verlag (DE-588)1068101474 pbl Erscheint auch als Online-Ausgabe, PDF https://doi.org/10.18154/RWTH-2020-11789 Ergebnisse aus der Produktionstechnik Band 28/2020 (DE-604)BV023307578 2020,28 https://doi.org/10.18154/RWTH-2020-11789 Resolving-System kostenfrei Volltext X:MVB text/html http://deposit.dnb.de/cgi-bin/dokserv?id=daf6aa243a7c4a19a5fd32d57ba85757&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=032485929&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis 1\p vlb 20201124 DE-101 https://d-nb.info/provenance/plan#vlb |
| spellingShingle | Peters, Tido Untersuchungen zum diodenlaserbasierten in-situ Tapelegen als Produktionstechnologie für einen großserienfähigen hybriden Leichtbau = Investigation of a diode laser-based in-situ tape placement process as enabling production technology for large-scale hybrid lightweight design Ergebnisse aus der Produktionstechnik Kunststoff-Metall-Verbund (DE-588)4205895-8 gnd Prozessentwicklung Technik (DE-588)4278925-4 gnd Hybridbauweise (DE-588)4619677-8 gnd Laserdiode (DE-588)4195920-6 gnd Karosseriebau (DE-588)4126392-3 gnd Großserienfertigung (DE-588)4201148-6 gnd Lasererwärmung (DE-588)4139076-3 gnd Tapelegen (DE-588)7631522-8 gnd Faserverstärkter Thermoplast (DE-588)4626537-5 gnd |
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