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Ultraschall-Preformmontage zur Herstellung von CFK-Luftfahrtstrukturen

  • Die Preformmontage ist ein zentrales Element moderner Prozessketten zur effizien-ten Herstellung von CFK-Komponenten integraler Bauweise. Ihre technologische Darstellung mittels der Ultraschall-Schweißtechnologie erschließt neue Potentiale für die binderbasierte Preform-Prozesskette bezüglich der Reduzierung von Prozesszeit und Energieverbrauch, der Steigerung des Automatisierungsgrades und der Verar-beitung komplexer Geometrien unter Einsatz von Hochtemperatur-Bindersystemen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Ultraschall-Schweißtechnologie zur Montage bebinderter Preforms auf Basis grundlegender Untersuchungen entwickelt und anlagentechnisch umgesetzt. Studien der Wirkmechanismen des Prozesses zur Wärmeerzeugung und Laminatkompaktierung wurden durchgeführt. Die Gewichtung und Interaktion der Prozessparameter wurde mittels statistisch geplanter Versuche ermittelt und die mechanischen Eigenschaften verschweißter Laminate wurden ge-messen. Das aufgrund von Randeffekten stark ausgebildete Temperaturprofil im Pre-formlaminat wurde messtechnisch erfasst und rechnerisch modelliert. Die Studien bildeten die Grundlage zur Umsetzung eines robotergestützten, parameterüberwach-ten Ultraschall-Endeffektors.

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Metadaten
Author:Frank Michael Weiland
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-47621
Serie (Series number):IVW-Schriftenreihe (104)
Advisor:Peter Mitschang
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Publication Date:2017/08/16
Date of first Publication:2012/06/22
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2012/06/22
Date of the Publication (Server):2017/08/16
Number of page:X, 112
Faculties / Organisational entities:Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik
DDC-Cassification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Licence (German):Creative Commons 4.0 - Namensnennung, nicht kommerziell, keine Bearbeitung (CC BY-NC-ND 4.0)