Thermoplastischer Verbundwerkstoffe sind aufgrund ihrer schnellen Verarbeitbarkeit und guten Reparaturfähigkeit alternative Materialien für Primär- und Sekundärstrukturen der nächsten Flugzeuggeneration. Die (industrielle) Verwendung dieser neuen Materialien hat die Erforschung der Haltbarkeit, Ermü...

Ausführliche Beschreibung

Bibliographische Detailangaben

1. Verfasser:	Borba, Natascha Zocoller 1990- (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	English
Veröffentlicht:	Hamburg 2020
Schlagworte:	Hochschulschrift
Zusammenfassung:	Thermoplastischer Verbundwerkstoffe sind aufgrund ihrer schnellen Verarbeitbarkeit und guten Reparaturfähigkeit alternative Materialien für Primär- und Sekundärstrukturen der nächsten Flugzeuggeneration. Die (industrielle) Verwendung dieser neuen Materialien hat die Erforschung der Haltbarkeit, Ermüdung und Schadenstoleranz sowie der Entwicklung alternativer Verbindungsverfahren eingeleitet. Vor allem die Auswirkungen der Artfremdheit zwischen ihnen und den verbleibenden metallischen Bauteilen im Flugzeug stehen dabei im Fokus. Reibnieten (Friction Riveting) ist ein innovatives, reibbasiertes Verbindungsverfahren, das für Kunststoff-, Verbundwerkstoff- und hybride Metall-Verbundstrukturen geeignet ist und daher für diese Art der Anwendung in Frage kommt. Bevor der vorliegenden Arbeit war die Reife des Reibnietens auf den Labormaßstab beschränkt, vor allem hinsichtlich wissenschaftlicher Erkenntnisse der Wärmeerzeugung, Mikrostruktur, physikalisch-chemische- und quasi-statische mechanische Eigenschaften. Darüber hinaus waren keine Informationen über das Verhalten der Verbindung unter kritischen Umgebungsbedingungen, Unfallschadenszenario und Ermüdungsverhalten verfügbar, die für die Übertragbarkeit auf den industriellen Maßstabunerlässlich sind. Diese Arbeit wurde durchgeführt, um die wissenschaftlichen und technologischen Wissenslücken des Reibnietens zu schließen. Dabei wurde sich vor allem auf das grundlegende Prozessverständnis, das Verbindungsdesign und die mechanische Integrität von Überlappverbindungen unter Verwendung der Titanlegierung Ti6Al4V und gewebtes kohlefasergewebes - Polyetheretherketon (CF-PEEK) fokussiert. Durch eine schrittweise Analyse des Fügeprozesses wurden die Verbindungsbildungsmechanismen und der Materialfluss bewertet. Es konnte gezeigt werden, dass das zusammengedrückte Material zwischen den Verbundteilen als zusätzlicher Haftmechanismus maßgeblich zum mechanischen Formschluss der plastisch verformten Nietspitze beiträgt. Die Prozesstemperatur übersteigt die Zersetzungstemperatur von PEEK sowie die β-Transus-Temperatur von Ti6Al4V, was zu Volumenfehlern im Verbundwerkstoff in der Nietumgebung und zu morphologischen Umwandlungen in die plastisch verformte Nietspitze führt. Über den in dieser Arbeit untersuchten Prozesstemperaturbereich wurden drei plastische Verformungsprofile der Nietspitze festgestellt, von denen die glockenförmige Nietspitze unter Scherbelastung die stärksten Verbindungen erzeugte. Ein optimierter Prozessparametersatz wurde ermittelt, um Verbindungen mit überdurchschnittlicher quasi-statischer Festigkeit herzustellen.
Beschreibung:	Sonstige Körperschaft: Technische Universität Hamburg, Institut für Kunststoffe und Verbundwerkstoffe
Beschreibung:	I-XII, 157, I-XXXVIII Seiten Illustrationen, Diagramme