Die Einsatzbereiche der kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe für Leichtbauanwendungen sind in den vergangenen Jahrzehnten stetig gewachsen. Für zukünftige Anwendungen besteht die Herausforderung auch für komplexe Bauteilkonturen das Leichtbaupotenzial der Kohlenstofffasern effizient auszunutzen. Insbesondere für den wirtschaftlichen Einsatz von vergleichsweise teuren Hochleistungswerkstoffen sind neben schnellen Fertigungszeiten, eine verschnittfreie Produktion und die Möglichkeit konstruktiver Materialeinsparung durch eine belastungsgerechte Faserablage von hoher Bedeutung. Für leistungsfähige thermoplastische Matrixsysteme lassen sich diese bislang jedoch nur schwer einhalten.
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung von Hybrid-Preforms für belastungsgerechte CFK-Strukturen mit thermoplastischer Matrix. Für die Fertigung der materialhybriden Textilien werden in dieser Dissertationsschrift das Tailored Fibre Placement (TFP) - Verfahren und die Entwicklungsschritte für ein mit MagSilica textsuperscript{ textregistered nanomodifiziertes CF-PEEK-Hybridgarn sowie für eine induktiv aktivierte Faserablage vorgestellt.
Mit dem Einsatz von Zylinderspulen wurden mittels Induktion Aufheizraten von 680 K/s zwischen Raumtemperatur und 360 ^ circ C erzielt, so dass sich Faserlegeköpfe mit einer kleinen Bauform umsetzen lassen. Die konstruktiv gestaltbaren Drapiereigenschaften der entwickelten Hybrid-Preforms ermöglichen eine prozesssichere dreidimensionale Formgebung. Umsetzbare Gefügequalitäten und auslegungsrelevante mechanische Kennwerte von PA-, PPS- und PEEK-Laminaten werden dargestellt. Die Bauteilauslegung, die Preformgestaltung, die Formgebung sowie die Konsolidierung im Heißpressprozess und die Kosten werden exemplarisch für Anwendungsmöglichkeiten aus der Luftfahrt-, Automobilbau- und Sportartikelindustrie demonstriert.
Aktualisiert: 2023-05-15
> findR *
Die Einsatzbereiche der kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe für Leichtbauanwendungen sind in den vergangenen Jahrzehnten stetig gewachsen. Für zukünftige Anwendungen besteht die Herausforderung auch für komplexe Bauteilkonturen das Leichtbaupotenzial der Kohlenstofffasern effizient auszunutzen. Insbesondere für den wirtschaftlichen Einsatz von vergleichsweise teuren Hochleistungswerkstoffen sind neben schnellen Fertigungszeiten, eine verschnittfreie Produktion und die Möglichkeit konstruktiver Materialeinsparung durch eine belastungsgerechte Faserablage von hoher Bedeutung. Für leistungsfähige thermoplastische Matrixsysteme lassen sich diese bislang jedoch nur schwer einhalten.
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung von Hybrid-Preforms für belastungsgerechte CFK-Strukturen mit thermoplastischer Matrix. Für die Fertigung der materialhybriden Textilien werden in dieser Dissertationsschrift das Tailored Fibre Placement (TFP) - Verfahren und die Entwicklungsschritte für ein mit MagSilica textsuperscript{ textregistered nanomodifiziertes CF-PEEK-Hybridgarn sowie für eine induktiv aktivierte Faserablage vorgestellt.
Mit dem Einsatz von Zylinderspulen wurden mittels Induktion Aufheizraten von 680 K/s zwischen Raumtemperatur und 360 ^ circ C erzielt, so dass sich Faserlegeköpfe mit einer kleinen Bauform umsetzen lassen. Die konstruktiv gestaltbaren Drapiereigenschaften der entwickelten Hybrid-Preforms ermöglichen eine prozesssichere dreidimensionale Formgebung. Umsetzbare Gefügequalitäten und auslegungsrelevante mechanische Kennwerte von PA-, PPS- und PEEK-Laminaten werden dargestellt. Die Bauteilauslegung, die Preformgestaltung, die Formgebung sowie die Konsolidierung im Heißpressprozess und die Kosten werden exemplarisch für Anwendungsmöglichkeiten aus der Luftfahrt-, Automobilbau- und Sportartikelindustrie demonstriert.
Aktualisiert: 2023-04-17
> findR *
Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Entwicklung eines Verfahrens zur wirtschaftlichen Fertigung von lokal verstärkten Leichtbaustrukturen. Auf diese Weise kann ein effizienter Materialeinsatz, kombiniert aus kostenintensiven, endlosfaserverstärkten Schlaufenelementen und kostengünstigen langfaserverstärkten Thermoplasten (LFT), realisiert werden.
Aktualisiert: 2022-04-20
> findR *
Zur Fertigung von belastungsoptimierten Faserverbundstrukturen existieren derzeit unterschiedliche Verfahren. Neben textiltechnischen Lösungen auf Basis unspezifischer Garne wie dem Tailored Fibre Placement-Verfahren (TFP), kommen bei dem Fibre-Placement-Verfahren und dem Tow-Placement modifizierte Faserbündel zum Einsatz. Durch das erforderliche bebindern oder vorimprägnierte der Verstärkungsfasern lassen sich jedoch im Vergleich zum TFP-Verfahren nur große in-plane Radien umsetzen. Nachteilig beim TFP-Verfahren sind hingegen Filamentschädigungen durch den Stickprozess, Faserondulationen und Harznester, die durch das Einbringen von Nähfäden entstehen. Hinzu kommen Einschränkungen in der maximalen Lagenanzahl eines TFP-Preforms.
Die hier vorgestellte neuartige Legetechnologie basiert auf den Einsatz von nano-funktionalisierten Thermoplasten. Die hieraus in Kombination mit Kohlenstofffasern aufgebauten Hybridrovings lassen sich mittels Induktionstechnik thermisch aktivieren und können somit effizient zu maßgeschneiderten Hybridpreforms abgelegt und fixiert werden. Ondulationen der Verstärkungsfasern und Einschränkungen in der Lagenanzahl können mit diesem Verfahren im Vergleich zur TFP-Technologie umgangen werden. Im Thermoformprozess werden diese Preforms zur finalen CFK-Strukturen konsolidiert.
Die von EVONIK modifizierten PEEK-Compounds wurden bislang in Zusammensetzungen mit 15, 20 und 30 Gew.-% MagSilica® analysiert. Mit den am FIBRE im Schmelzspinnverfahren hergestellten MagSilica®-PEEK-Fasern konnten dabei Aufheizgeschwindigkeiten von 680 K/s bis zum Erreichen des vollständigen Aufschmelzens (360 °C) erzielt werden. Das Aufschmelzen von Raumtemperatur erfolgt somit nach ca. 0,5 s. Mit einer einzelnen konventionellen hochfrequenten Induktionsspule (22 mm Länge) wurde im Labormaßstab eine Legegeschwindigkeiten von 2,7 m/min für PEEK erreicht, was einer typischen Legegeschwindigkeit einer TFP-Anlage mit 550 Stichen/min mit 5 mm Stichlänge entspricht. Wird die Aufheizstrecke um 4 Spulen von 22 mm auf 110 mm verlängert, so kann die Legegeschwindigkeit für PEEK ohne weiteres auf 13,5 m/min erhöht werden. Für PPS würde dies unter Berücksichtigung des kompletten Aufschmelzens (310 °C) 18,3 m/min bedeuten und für PA12 (220 °C) könnten 33,0 m/min erreicht werden.
Thermische Analysen mittels DSC belegen, dass das hocheffiziente induktive Aufheizen des Polymers zu keiner Materialdegradation führt. Die aktuelle Weiterentwicklung der modifizierten PEEK-Fasern
Aktualisiert: 2022-04-20
> findR *
In diesem Buch werden die Forschungsergebnisse des gleichnamigen AiF-Projektes aus den Jahren 2009-2011 veröffentlicht. Das Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Entwicklung und Bewertung einer automatisierten Prozesskette für die Herstellung von endlosfaserverstärkten Thermoplastbauteilen. Die Anwendbarkeit des genannten Verfahrens und die Kombination zu einer wirtschaftlichen Prozesskette für ein Großserienbauteil sollte nachgewiesen werden.
Kernbestanteil der untersuchten Prozesskette sind Hybridrovings, welche neben den Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff einen abgestimmten Anteil an thermoplastischen Fasern aufweisen. Mit dem Tailored-Fibre-Placement (TFP) Verfahren wurden dabei diese Hybridrovings kraftflussgerecht auf Bauteilendkontur abgelegt, so dass ein anschließender Zuschnitt entfallen kann. Es folgt das Konsolidieren und Thermoformen in einem Prozessschritt in einer solchen geometrischen Bauteilqualität, die es ermöglicht, auf eine mechanische Nacharbeit zu verzichten.
Es konnte gezeigt werden, dass die mechanischen Eigenschaften von Prüflaminaten aus TFP-Hybridpreforms mit PPS Matrix auf dem Niveau konventioneller, luftfahrtzertifizierter, aus Gewebe aufgebauten Organoblechen der Firma TenCate Advanced Materials liegen.
Die Einbindung hybrider Preforms in die Faserverbundbauteilfertigung ist charakterisiert durch einen hohen Automatisierungsgrad, geringe Fertigungskosten und schweißbare Bauteile (z. B. für Kleinteile). Die Aufgabenstellung wurde an einer automobilen Beispielstruktur untersucht, welche neben einer dreidimensionalen Fachwerkstruktur und Winkelprofilen auch lokale Verstärkungen, Aufdickungen aufweist.
Zum Abschluss des Projektes konnte die Prozesssicherheit, der effiziente Werkstoffeinsatz und die Umsetzbarkeit kurzer Zykluszeiten der Fertigungskette nachgewiesen werden. Die grundlegenden Werkstoffeigenschaften für die Dimensionierung von neuen textilen Anwendungen stehen damit zur Verfügung. Eine Kostenanalyse ermöglicht den Vergleich dieser Prozesskette zu einer CFK-Prozesskette mit duromeren Matrixsystemen.
Der Nachweis der Eignung des Verfahrens für den Großserieneinsatz ermöglicht es, typische Metallbauteile durch textile Produkte zu ersetzen und das Leichtbaupotential von CFK im Maschinen-, Fahrzeug- und Luftfahrzeugbau für z.B. Sitzgestelle, Pleuel, Fahrwerkskomponenten oder Zug-Druckstreben zu nutzen.
Aktualisiert: 2019-03-20
> findR *
MEHR ANZEIGEN
Bücher von Schiebel, Patrick
Sie suchen ein Buch oder Publikation vonSchiebel, Patrick ? Bei Buch findr finden Sie alle Bücher Schiebel, Patrick.
Entdecken Sie neue Bücher oder Klassiker für Sie selbst oder zum Verschenken. Buch findr hat zahlreiche Bücher
von Schiebel, Patrick im Sortiment. Nehmen Sie sich Zeit zum Stöbern und finden Sie das passende Buch oder die
Publiketion für Ihr Lesevergnügen oder Ihr Interessensgebiet. Stöbern Sie durch unser Angebot und finden Sie aus
unserer großen Auswahl das Buch, das Ihnen zusagt. Bei Buch findr finden Sie Romane, Ratgeber, wissenschaftliche und
populärwissenschaftliche Bücher uvm. Bestellen Sie Ihr Buch zu Ihrem Thema einfach online und lassen Sie es sich
bequem nach Hause schicken. Wir wünschen Ihnen schöne und entspannte Lesemomente mit Ihrem Buch
von Schiebel, Patrick .
Schiebel, Patrick - Große Auswahl an Publikationen bei Buch findr
Bei uns finden Sie Bücher aller beliebter Autoren, Neuerscheinungen, Bestseller genauso wie alte Schätze. Bücher
von Schiebel, Patrick die Ihre Fantasie anregen und Bücher, die Sie weiterbilden und Ihnen wissenschaftliche Fakten
vermitteln. Ganz nach Ihrem Geschmack ist das passende Buch für Sie dabei. Finden Sie eine große Auswahl Bücher
verschiedenster Genres, Verlage, Schlagworte Genre bei Buchfindr:
Unser Repertoire umfasst Bücher von
- Schiebele, Peter
- Schiebeler, Werner
- Schiebelhuth, Hans
- Schiebelhuth, Hans (Durchgesehen von Sonja Schleichert)
- Schiebelsberger, Diane
- Schieben, Michael
- Schieben-Lange, Brigitte
- Schiebener, Johannes
- Schiebenes, Pascal
- Schiebenhöfer, Friederike
Sie haben viele Möglichkeiten bei Buch findr die passenden Bücher für Ihr Lesevergnügen zu entdecken. Nutzen Sie
unsere Suchfunktionen, um zu stöbern und für Sie interessante Bücher in den unterschiedlichen Genres und Kategorien
zu finden. Neben Büchern von Schiebel, Patrick und Büchern aus verschiedenen Kategorien finden Sie schnell und
einfach auch eine Auflistung thematisch passender Publikationen. Probieren Sie es aus, legen Sie jetzt los! Ihrem
Lesevergnügen steht nichts im Wege. Nutzen Sie die Vorteile Ihre Bücher online zu kaufen und bekommen Sie die
bestellten Bücher schnell und bequem zugestellt. Nehmen Sie sich die Zeit, online die Bücher Ihrer Wahl anzulesen,
Buchempfehlungen und Rezensionen zu studieren, Informationen zu Autoren zu lesen. Viel Spaß beim Lesen wünscht Ihnen
das Team von Buchfindr.
