Laserunterstütztes Tapelegeverfahren zur Fertigung endlosfaserverstärkter Thermoplastlaminate
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Das laserunterstützte Thermoplast-Tapelegen ist ein Faserverbundproduktionsverfahren,welches aufgrund weitreichender Vorteile gegenüber konkurrierenden Verfahren, ein hohesMarktpotenzial aufweist. Trotz dieses Potenzials konnte es bis heute nicht in die industrielleProduktionsfähigkeit überführt werden. Dabei können geometriegenaue und mechanisch belastbareLaminate insbesondere aufgrund fehlender, auf das Tapelegeverfahren angepassterKonsolidierungssysteme, nicht gefertigt werden. Aus diesem Grund konnten prozesstechnologischeZusammenhänge bisher nur unzureichend untersucht werden.Vor d...
Das laserunterstützte Thermoplast-Tapelegen ist ein Faserverbundproduktionsverfahren,welches aufgrund weitreichender Vorteile gegenüber konkurrierenden Verfahren, ein hohesMarktpotenzial aufweist. Trotz dieses Potenzials konnte es bis heute nicht in die industrielleProduktionsfähigkeit überführt werden. Dabei können geometriegenaue und mechanisch belastbareLaminate insbesondere aufgrund fehlender, auf das Tapelegeverfahren angepassterKonsolidierungssysteme, nicht gefertigt werden. Aus diesem Grund konnten prozesstechnologischeZusammenhänge bisher nur unzureichend untersucht werden.Vor dem Hintergrund dieses Entwicklungsstands wird in der Dissertationsschrift 'LaserunterstütztesTapelegeverfahren zur Fertigung endlosfaserverstärkter Thermoplastlaminate' folgendeübergeordnete Zielsetzung verfolgt:'Erweiterung des prozesstechnologischen Erkenntnisstandes, für die reproduzierbare Fertigung,mechanisch belastbarer, geometriegenauer, endlosfaserverstärkter Thermoplastlaminateim laserunterstützten Tapelegeverfahren.'Hierzu wird im ersten Schritt ein detailliertes Prozessverständnis zur Auslegung eines angepasstenExperimental-Fertigungssystems auf Basis einer umfangreichen Prozessanalyse geschaffen.In diesem Zusammenhang werden Prozessmodelle diskutiert und der Prozess auf theoretischerBasis ausgelegt. Hierauf aufbauend werden allgemeingültige Anforderungen definiert, welchebei der Auslegung eines Tapelegesystems mit Laserintegration zu beachten sind. Unter Berücksichtigungdieser Anforderungen wird die beispielhafte Entwicklung und Umsetzung eines Experimental-Fertigungssystems beschrieben. Detailliert wird hierbei die erstmalige Entwicklungund Umsetzung formflexibler bzw. -adaptiver Konsolidierungssysteme behandelt.Im Anschluss erfolgen prozesstechnologische Untersuchungen mit dem umgesetzten Experimental-Fertigungssystem. Diese dienen dem Ziel, den Einfluss der Prozessstellgrößen auf diegeometrische Formhaltigkeit und mechanische Belastbarkeit der Laminate zu ermitteln undhiermit geeignete Prozessfenster für die Fertigung qualitativ hochwertiger Laminate zu identifizieren.Abschließend wird die geometrische Formhaltigkeit und mechanische Belastbarkeit der imlaserunterstützten Thermoplast-Tapelegeverfahren gefertigten Laminate anhand geeigneterKennwerte bewertet. Zur Einordnung der erzielten Eigenschaften erfolgt ein Vergleich der gefertigtenProben mit Laminaten, die im Thermopressverfahren gefertigt werden.
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