TY - THES

T1 - Verbundwerkstoffe auf Basis vitrimerer Polymersysteme

T2 - Verarbeitungsverhalten und Umformanalyse

AU - Stryzek, Martina

N1 - nicht gesperrt

PY - 2022

Y1 - 2022

N2 - Vitrimere stellen eine Kunststoffklasse dar, die sich zwischen Thermoplasten und Duromeren einordnet und die Eigenschaften der beiden Systeme vereint. Vitrimere besitzen sogenannte dynamisch kovalente Bindungen, welche es ermöglichen die engmaschig vernetzten Duromere ab einer gewissen Temperatur zu schweißen, umzuformen, zu reparieren und zu recyceln. Im Zuge der Arbeit werden verschiedene vitrimere Harzsysteme untersucht und das am besten geeignete System für die Herstellung und Umformung faserverstärkter Prüfkörper ausgewählt. Um diese Auswahl treffen zu können, werden Reinharzproben hergestellt an denen DSC-Messungen, Verarbeitungs- und Reparaturversuche durchgeführt werden. Die Probekörper werden mittels Vakuuminfusion hergestellt. Anhand von Spannungsrelaxationsmessungen und erster Vorversuche werden die Parameter für die Umformung festgelegt. Der Einfluss von Temperatur, Umformdauer und Lagenanzahl auf die Umformqualität wird anhand eines vollfaktoriellen, zweistufigen Versuchsplans untersucht. Die Charakterisierung der Umformqualität erfolgt anschließend durch wiederholtes Messen der Umformwinkel am Bauteil, direkt nach der Entformung und nach Erwärmen der Probe über die Glasübergangstemperatur. Dadurch wird eine mögliche Rückverformung der Proben untersucht. Die Ergebnisse der Umformversuche zeigen, dass alle drei untersuchten Einflussfaktoren einen signifikanten Einfluss auf die Umformqualität haben. Mit zunehmender Temperatur, Lagenanzahl oder Umformdauer verbessert sich die Qualität der umgeformten Bauteile. Es konnte gezeigt werden, dass die Umformung faserverstärkter Bauteile mit dem ausgewählten vitrimeren Harzsystem möglich ist und die Qualität der Umformung durch die betrachteten Faktoren beeinflusst und optimiert werden kann.

AB - Vitrimere stellen eine Kunststoffklasse dar, die sich zwischen Thermoplasten und Duromeren einordnet und die Eigenschaften der beiden Systeme vereint. Vitrimere besitzen sogenannte dynamisch kovalente Bindungen, welche es ermöglichen die engmaschig vernetzten Duromere ab einer gewissen Temperatur zu schweißen, umzuformen, zu reparieren und zu recyceln. Im Zuge der Arbeit werden verschiedene vitrimere Harzsysteme untersucht und das am besten geeignete System für die Herstellung und Umformung faserverstärkter Prüfkörper ausgewählt. Um diese Auswahl treffen zu können, werden Reinharzproben hergestellt an denen DSC-Messungen, Verarbeitungs- und Reparaturversuche durchgeführt werden. Die Probekörper werden mittels Vakuuminfusion hergestellt. Anhand von Spannungsrelaxationsmessungen und erster Vorversuche werden die Parameter für die Umformung festgelegt. Der Einfluss von Temperatur, Umformdauer und Lagenanzahl auf die Umformqualität wird anhand eines vollfaktoriellen, zweistufigen Versuchsplans untersucht. Die Charakterisierung der Umformqualität erfolgt anschließend durch wiederholtes Messen der Umformwinkel am Bauteil, direkt nach der Entformung und nach Erwärmen der Probe über die Glasübergangstemperatur. Dadurch wird eine mögliche Rückverformung der Proben untersucht. Die Ergebnisse der Umformversuche zeigen, dass alle drei untersuchten Einflussfaktoren einen signifikanten Einfluss auf die Umformqualität haben. Mit zunehmender Temperatur, Lagenanzahl oder Umformdauer verbessert sich die Qualität der umgeformten Bauteile. Es konnte gezeigt werden, dass die Umformung faserverstärkter Bauteile mit dem ausgewählten vitrimeren Harzsystem möglich ist und die Qualität der Umformung durch die betrachteten Faktoren beeinflusst und optimiert werden kann.

KW - Vitrimer

KW - Umformung

KW - Verbundwerkstoffe

KW - Duromere

KW - Vitrimer

KW - Reshaping

KW - Composite

KW - Thermoset

U2 - 10.34901/mul.pub.2023.97

DO - 10.34901/mul.pub.2023.97

M3 - Masterarbeit

ER -