TY - THES

T1 - Konsolidierung thermoplastischer Verbundwerkstoffe – Phänomene, Modellvorstellungen und Vorhersagefähigkeit

AU - Moser, Marco

N1 - gesperrt bis null

PY - 2015

Y1 - 2015

N2 - Diese Masterarbeit zeigt den aktuellen Stand der Technik über die Konsolidierung von thermoplastischen Verbundwerkstoffen und damit einen der entscheidenden Schritte bei ihrer Verarbeitung. Der Fokus liegt auf den dabei auftretenden Phänomenen, den entwickelten Modellvorstellungen und der Vorhersagefähigkeit dieser Konsolidierungsmodelle. Die Arbeit basiert hierfür auf einer umfassenden Literaturrecherche und Analyse über internationale Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten auf dem Gebiet der Simulation des Konsolidierungs-prozesses. Die Konsolidierung wird darin zunächst allgemein, losgelöst von prozessspezifischen Aspekten, betrachtet. Dabei werden die im Zuge der Konsolidierung ablaufenden Phänomene Laminatverdichtung, Dynamik der Poren, molekulare Durchdringung sowie thermische Alterung erläutert und die dafür entwickelten Modelle dargelegt. Darauf aufbauend wird auf die besonderen Aspekte bei der Konsolidierung von kontinuierlich faserverstärkten Thermoplasten (Tapes, Towpregs) eingegangen. Besonders herausfordernd ist die Erzielung einer guten Konsolidierung, wenn diese im Zuge von kontinuierlich laufenden Prozessen erreicht werden soll. Dies ist insbesondere bei kontinuierlichen Legeprozessen der Fall. Ein Schwerpunkt dieser Masterarbeit liegt daher im Bereich des kontinuierlich arbeitenden Thermoplast-Legeverfahrens und des Thermoplastschweißens. In dieser zusammenfassenden, systematischen Darstellung zum aktuellen Stand der Technik wird ein besonderes Augenmerk der Frage nach der Gültigkeit, der Aussagekraft und der Form bzw. dem Grad der Verifikation der entwickelten Konsolidierungsmodelle gewidmet. Darüber hinaus ist abschließend eine Forschungslandkarte abgeleitet, welche insbesondere die derzeit aktiven Arbeitsgruppen identifiziert und diese kurz vorstellt.

AB - Diese Masterarbeit zeigt den aktuellen Stand der Technik über die Konsolidierung von thermoplastischen Verbundwerkstoffen und damit einen der entscheidenden Schritte bei ihrer Verarbeitung. Der Fokus liegt auf den dabei auftretenden Phänomenen, den entwickelten Modellvorstellungen und der Vorhersagefähigkeit dieser Konsolidierungsmodelle. Die Arbeit basiert hierfür auf einer umfassenden Literaturrecherche und Analyse über internationale Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten auf dem Gebiet der Simulation des Konsolidierungs-prozesses. Die Konsolidierung wird darin zunächst allgemein, losgelöst von prozessspezifischen Aspekten, betrachtet. Dabei werden die im Zuge der Konsolidierung ablaufenden Phänomene Laminatverdichtung, Dynamik der Poren, molekulare Durchdringung sowie thermische Alterung erläutert und die dafür entwickelten Modelle dargelegt. Darauf aufbauend wird auf die besonderen Aspekte bei der Konsolidierung von kontinuierlich faserverstärkten Thermoplasten (Tapes, Towpregs) eingegangen. Besonders herausfordernd ist die Erzielung einer guten Konsolidierung, wenn diese im Zuge von kontinuierlich laufenden Prozessen erreicht werden soll. Dies ist insbesondere bei kontinuierlichen Legeprozessen der Fall. Ein Schwerpunkt dieser Masterarbeit liegt daher im Bereich des kontinuierlich arbeitenden Thermoplast-Legeverfahrens und des Thermoplastschweißens. In dieser zusammenfassenden, systematischen Darstellung zum aktuellen Stand der Technik wird ein besonderes Augenmerk der Frage nach der Gültigkeit, der Aussagekraft und der Form bzw. dem Grad der Verifikation der entwickelten Konsolidierungsmodelle gewidmet. Darüber hinaus ist abschließend eine Forschungslandkarte abgeleitet, welche insbesondere die derzeit aktiven Arbeitsgruppen identifiziert und diese kurz vorstellt.

KW - consolidation

KW - thermoplastic composites

KW - models

KW - laminate compaction

KW - polymer healing

KW - tapes

KW - towpregs

KW - thermoplastic tape laying

KW - research map

KW - Konsolidierung

KW - thermoplastische Verbundwerkstoffe

KW - Modelle

KW - Laminatverdichtung

KW - molekulare Durchdringung

KW - Tapes

KW - Towpregs

KW - Thermoplast-Tapelegen

KW - Forschungslandkarte

M3 - Masterarbeit

ER -