Materialhybride lokale Bauteilverstärkung Chancen und Herausforderungen
R. Schledjewski
Danksagung
Die laufenden Arbeiten werden im Projekt Stellar durchgeführt. Das Projekt erhält eine Förderung vom 7. Rahmenprogramm für Forschung, technologische Entwicklung und Demonstration der Europäischen Union unter Projektnummer 609121 [FP7-2013- NMP-ICT-FOF(RTD)]. Der Autor dankt für diese Förderung und die hilfreiche
Unterstützung durch die beteiligten Projektpartner.
Kunststofftechnik Leoben Otto Glöckel-Straße 2, 8700 Leoben T +43 3842 402 2701 lvv@unileoben.ac.at www.kunststofftechnik.at
Ziel
Umsetzung lokal applizierter und lastgerecht positionierter unidirektionaler Verstärkungen mittels thermoplastischer Tapelegetechnik
Definition von realisierbaren Multimaterial- Kombinationen:
Substrat und Bändchen mit unterschiedlicher Faserverstärkungen
Substrat und Bändchen mit unterschiedlichem Matrixmaterial
Polymerbasierte Bändchen auf nichtpolymere SubstrateProzessparameter
Konsolidierung Kontaktfläche
Degradation Durchdringung
Eigenspannung Kristallisation
Eigen- spannungen Druckfeld
Intraply Poren Tape- deformation
Bauteileigenschaften Temperaturfeld
Konsolidierungsmechanismen
•
Materialverdichtung•
Molekulare DurchdringungQualität der Konsolidierung Tapelegetechnik
Für Legeversuche steht ein Prüfstand zur Verfügung
Materialsysteme
•
Matrixmaterial:- Standardthermoplaste wie Polypropylen, Polyethylen
- Technische Thermoplaste wie Polyamid
•
Verstärkungsmaterial:- Glasfasern
- Kohlenstofffasern
Prozesssimulation
Prepreg 1 Prepreg 2
Druck
Materialerwärmung Prepreg 1 Prepreg 2 Druck
Druck
Prepreg 1 Prepreg 2 Druck
Druck
Druck
Polymerketten Prepreg 1
Prepreg 2
Keine Durchdringung
t=0
Partielle Druchdringung
t>0
Vollständige Durchdringung
t=tw
Einspannung Klinge Konsolidiertes Tape F
F/2 F/2
Schälkraft
