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Buch, Hörbücher:

Thermoplaste

Seite 8

Struktur- und Prozesssimulation zur Bauteildimensionierung mit thermoplastischen Kunststoffen:: Validierung von Werkstoffbeschreibungen für den ... (Fortschritte in Konstruktion und Produktion)

Bettina Alber-Laukant

Taschenbuch

Eine gezielte konstruktive Ausnutzung eines Werkstoffes ist nur durch die genaue Kenntnis dessen mechanischer Eigenschaften möglich. Diese sind bei Kunststoffen stark vom Herstellungsprozess, den Umgebungsbedingungen und den eintretenden Lastfällen abhängig und zudem innerhalb eines Bauteiles nicht homogen. Trotz dieser nachteiligen mechanischen Werkstoffeigenschaften sind Kunststoffe kostengünstig mit hohem Automatisierungsgrad, selbst bei komplexen Geometrien, produzierbar. Mit Hilfe von Struktur- und Prozesssimulationen soll die Auslegung von Bauteilenaus Kunststoff, trotz der Vielzahl der auftretenden Beanspruchungssituationen, vereinfacht werden. Damit verknüpft wird der erforderliche Zeit- und Kostenaufwand umso höher, je genauer die Modellierung des Werkstoffverhaltens vorgenommen wird. Es werden die Modelle und Methoden untersucht, die eine Berechnung des Bauteilverhaltens aus Kunststoffen mittels der Finite-Elemente-Analyse ermöglichen. Am Beispiel vierer Polymere mit unterschiedlichen Strukturen und Verstärkungsfaserlängen wird die Abhängigkeit der Ergebnisqualität von den Einflussgrößen und verwendeten Simulationsmethoden beschrieben. Es werden sowohl lineare als auch nichtlineare Berechnungs- und Materialmodellierungsmethoden und ihre jeweilige Kalibrierung dargestellt. Anschließend erfolgt die Wertung der einzelnen Methoden nach dem Aufwand der Beschaffung der notwendigen Daten und dem resultierenden Nutzen der einzelnen Materialmodelle.

Temperaturerfassungssystem und Prozessregelung des laserunterstützten Wickelns und Tapelegens von endlos faserverstärkten thermoplastischen Verbundkunststoffen (Berichte aus der Produktionstechnik)

Patrick Kölzer

Taschenbuch

Wie aus dem Stand der Technik hervorgeht, konnte das hohe Automatisierungspotenzial der thermoplastischen Tapelegetechnologie bisher noch nicht in prozesssichere industrielle Produktionsanlagen überführt werden. Eine Ursache hierfür ist, dass bei bisher realisierten Tapelegesystemen die Temperatur des Prepregmaterials im Zwickelbereich nur über Hilfsgrößen gesteuert wird, da eine zuverlässige Temperaturerfassung bisher noch nicht umgesetzt wurde. Hieraus resultiert, dass die reale Prozesstemperatur des Prepregmaterials im Erwärmungsbereich erheblich von der vorgegebenen Verarbeitungstemperatur abweichen kann. Dies führt zu qualitativ schlechten Bauteilen oder unter Umständen zu Prozessabbrüchen. Um dieses Defizit durch eine geregelte Prozessführung zu beseitigen, ist eine sichere Erfassung der tatsächlich im Zwickelbereich vorherrschenden Prozesstemperatur notwendig. Aufgrund der Prozesskinematik beim Tapelegeprozess ist nur eine berührungslose Temperaturerfassung auf Basis der Pyrometrie möglich. Schwierigkeiten sind hierbei inkonstante Emissionskoeffizienten des zu messenden Prepregmaterials und ein inhomogenes Temperaturfeld innerhalb des Erwärmungsbereichs, so dass die im Zwickelbereich vorherrschende Temperatur bisher noch nicht zuverlässig erfasst werden konnte. Ziel dieser Arbeit ist daher die wissenschaftliche Herleitung und der Aufbau eines Temperaturerfassungssystems, welches beim thermoplastischen Tapelegeprozess in der Lage ist, die im Zwickelbereich vorherrschende Prozesstemperatur über den gesamten Erwärmungsbereich zuverlässig zu erfassen. Hierdurch soll eine prozesssichere Temperaturregelung des Tapelegeverfahrens umgesetzt werden. Das Temperaturregelungssystem ist in einen ebenfalls umzusetzenden laserunterstützten Multitapelegekopf zu integrieren.

Untersuchung der Einsatzmöglichkeit von thermoplastischen Faserverbundwerkstoffen für hoch belastete Strukturbauteile in der Fahrzeugtechnik ... Leichtbau mit Faser-Kunststoff-Verbunden)

Martin Fleischhauer

Taschenbuch

Experimentelle und theoretische Untersuchungen zum viskoelastischen Verhalten von kurzglasfaserverstärktem Polyamid mit Schädigung (Berichte aus dem Maschinenbau)

Ana Rodríguez Sánchez

Taschenbuch

Einsatz spektroskopischer Verfahren für die Eigenschaftsbestimmung von Polyethylenterephthalat-Multifilamenten (Berichte aus der Textiltechnik)

Bernhard Linnemann

Taschenbuch

Herstellung und ingenieurwissenschaftliche Charakterisierung haftfester Verbunde aus superelastischer NiTi-Formgedächtnislegierung und Polyamid 6 (Berichte aus der Werkstofftechnik)

Anwar Abu-Zarifa

Taschenbuch

Entwicklung zeolithischer Adsorptionsformteile mit thermoplastischen Polymeren als Plastifizier- und Bindemittel (Berichte aus der Kunststofftechnik)

Jochen Hammer

Taschenbuch

Einfluss rheologischer Eigenschaften auf das Schäumverhalten von Polypropylenen unterschiedlicher molekularer Struktur (Berichte aus der Kunststofftechnik)

Jens Stange

Taschenbuch

Prozesstechnische Aspekte des Laserdurchstrahlschweißens von Thermoplasten (Berichte aus der Lasertechnik)

Ulrich A Russek

Taschenbuch

Ein Beitrag zum Verständnis des Erwärm- und Schweißverhaltens thermoplastischer Kunststoffe beim Mikrowellenschweißen (Polymerforschung in Paderborn)

Odo Karger

Taschenbuch

Im Rahmen dieser Arbeit werden Untersuchungen mit beiden Verfahrensvarianten, dem Schweißen ohne und mit Zusatzwerkstoff, vorgestellt.
Zum direkten Mikrowellenschweißen wurde in grundlegenden systematischen Untersuchungen die M W-Erwärmbarkeit und -Schweißeignung verschiedener technischen Kunststoffe beurteilt. Letztendlich werden die Materialien P V D F, P O M und P B T als geeignet eingestuft. Anhand von Schweißversuchen werden die erreichbaren Festigkeiten sowie deren Abhängigkeiten von den Verfahrens-Parametern Mikrowellen-Leistung, Heizzeit, und Fügedruck aufgezeigt. Diesen Versuchsresultate werden Messergebnisse der dielektrischen Materialeigenschaften gegenübergestellt. Weiterhin wird der Zusammenhang zwischen der Schweißnahtfestigkeit und dem resultierenden Fügeweg beschrieben. Für die Werkstoffe P V D F und P O M kann gezeigt werden, dass ein Mindest-Fügeweg für gute Festigkeiten existiert. Für das direkte M W-Schweißen werden die Kennzahlen Lo/d und s F/ Lo ermittelt und mit den für das Heizelementschweißen bekannten Optimierungskriterien verglichen. Für die s F/ Lo-Werte wird eine sehr gute Übereinstimmung mit dem Vorgabewert erreicht. Aufgrund des speziellen Aufschmelzverhaltens der verwendeten M W-Anlage weicht der Wert des Lo/d Verhältnisses des direkten M W-Schweißens jedoch deutlich von dem des Heizelementschweißens ab.
Im Rahmen der Untersuchungen zum indirekten Mikrowellenschweißen wurden verschiedene Zuschlagsstoffe untersucht, die zur Modifikation von im reinen Zustand inaktiven Kunststoffen in Frage kommen. Diese Stoffe werden durch ihre Erwärmung bei M W Bestrahlung in einem Hohlleitersystem charakterisiert. Es wird gezeigt, dass nur bei wenigen Stoffen eine für eine technisch relevante Erwärmung ausreichende Aktivität besteht. Dies sind Metallpigmente (verschiedene aluminium- und bronzebasierte Farbmittel), Ruß, Kohlefasern sowie ein anorganisches Schwarzpigment. Als wesentliche Einflussgröße wird der Zusammenhang zwischen der. . .

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