TY - THES

T1 - Design of Experiments Versuche an Hybridplatten – Betrachtung der Phänomene des RTM-Prozesses

AU - Beter, Julia

N1 - gesperrt bis 28-02-2022

PY - 2017

Y1 - 2017

N2 - Da Leichtbau aufgrund der geforderten Effizienzsteigerung, Gewichtseinsparung sowie auch Wirkungsgradsteigerung weiter an Bedeutung gewinnt, werden in naher Zukunft Hybridstrukturen als maßgeschneiderte Lösungskonzepte angestrebt. Der Resin Transfer Molding (RTM)-Prozess bietet die Möglichkeit diese Hybridstrukturen in einem einstufigen Verfahren herzustellen. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, die damit einhergehenden Phänomene des Prozesses besser zu verstehen. Dazu wurde im Rahmen dieser Arbeit der Design of Experiments (DoE)-Ansatz mit einem entsprechenden teilfaktoriellen Versuchsplan aufgestellt, auf dessen Basis Hybridplatten hergestellt wurden. Ziel dabei ist es, mögliche Auswirkungen auf die Plattenqualität durch Änderung von einer oder mehreren Einstellgrößen aufzuzeigen. Dazu wurden die Füllzeit, die Plattendurchbiegung, maximal ertragbare Biegespannung sowie die Haftung zwischen den Hybridkomponenten als Qualitätsmerkmale definiert und anschließend in Form von Plattenvermessungen, Biegeversuchen und Single Lap Shear (SLS)-Versuchen untersucht. Um den Einfluss der Einstellgrößen auf das jeweilige Qualitätsmerkmal genau eruieren zu können, wurden mit Hilfe eines Statistikprogramms Haupteffekt- und Wechselwirkungsdiagramme sowie eine Varianzanalyse für jedes einzelne Qualitätsmerkmal erstellt. Dabei stellt sich heraus, dass die Massedurchflussänderung sowie auch die Werkzeugtemperatur als Einstellgrößen sich signifikant auf die Qualität der Hybridplatten auswirken. Für eine Optimierung jedes einzelnen Qualitätsmerkmals kann sich die ideale Wahl der Einstellgrößen unterscheiden. Daher muss, wenn alle Qualitätsmerkmale gleichzeitig optimiert werden sollen, ein Kompromiss für eine geeignete Einstellung gefunden werden. Mit dieser wissenschaftlichen Arbeit wurde durch die Anwendung des DoE-Ansatzes ein Verständnis für die Phänomene des RTM-Prozesses erlangt.

AB - Da Leichtbau aufgrund der geforderten Effizienzsteigerung, Gewichtseinsparung sowie auch Wirkungsgradsteigerung weiter an Bedeutung gewinnt, werden in naher Zukunft Hybridstrukturen als maßgeschneiderte Lösungskonzepte angestrebt. Der Resin Transfer Molding (RTM)-Prozess bietet die Möglichkeit diese Hybridstrukturen in einem einstufigen Verfahren herzustellen. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, die damit einhergehenden Phänomene des Prozesses besser zu verstehen. Dazu wurde im Rahmen dieser Arbeit der Design of Experiments (DoE)-Ansatz mit einem entsprechenden teilfaktoriellen Versuchsplan aufgestellt, auf dessen Basis Hybridplatten hergestellt wurden. Ziel dabei ist es, mögliche Auswirkungen auf die Plattenqualität durch Änderung von einer oder mehreren Einstellgrößen aufzuzeigen. Dazu wurden die Füllzeit, die Plattendurchbiegung, maximal ertragbare Biegespannung sowie die Haftung zwischen den Hybridkomponenten als Qualitätsmerkmale definiert und anschließend in Form von Plattenvermessungen, Biegeversuchen und Single Lap Shear (SLS)-Versuchen untersucht. Um den Einfluss der Einstellgrößen auf das jeweilige Qualitätsmerkmal genau eruieren zu können, wurden mit Hilfe eines Statistikprogramms Haupteffekt- und Wechselwirkungsdiagramme sowie eine Varianzanalyse für jedes einzelne Qualitätsmerkmal erstellt. Dabei stellt sich heraus, dass die Massedurchflussänderung sowie auch die Werkzeugtemperatur als Einstellgrößen sich signifikant auf die Qualität der Hybridplatten auswirken. Für eine Optimierung jedes einzelnen Qualitätsmerkmals kann sich die ideale Wahl der Einstellgrößen unterscheiden. Daher muss, wenn alle Qualitätsmerkmale gleichzeitig optimiert werden sollen, ein Kompromiss für eine geeignete Einstellung gefunden werden. Mit dieser wissenschaftlichen Arbeit wurde durch die Anwendung des DoE-Ansatzes ein Verständnis für die Phänomene des RTM-Prozesses erlangt.

KW - hybrid materials

KW - Design of Experiments

KW - RTM-process

KW - Hybridwerkstoffe

KW - Design of Experiments

KW - RTM-Prozess

M3 - Masterarbeit

ER -