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Einfluss von textilen Parametern auf die Permeabilität von Multifilamentgeweben für Faserverbundkunststoffe

  • Das Ziel dieser Arbeit war, den Einfluss der textilen Parameter von Multifilamentgeweben auf die Permeabilität zu bestimmen. Einer sehr umfangreichen Permeabilitätsstudie wurden grundsätzliche Untersuchungen vorangestellt, die beantworten, mit welchen Einschränkungen textile Modelle und Kapillarmodelle zur Berechnung der Permeabilität eingesetzt werden können, worin sich Permeabilitätsmessergebnisse ermittelt über Punkt- und Linienanguss sowie gesättigte und ungesättigte Permeabilitätsmessungen unterscheiden und ob die Lagenanzahl einen Einfluss auf die Permeabilität eines Laminataufbaus hat. In der Hauptstudie wurden die Ebenenpermeabilitäten K1 und K2 von 19 Geweben auf einer Messzelle bestehend aus einem 160 mm dicken Ober- und Unterwerkzeug aus Aluminium mit integrierten Sensoren ermittelt. Festgestellt wurde, dass Leinwandgewebe eine höhere K2-Permeabilität als Köpergewebe und ein isotroperes Fließverhalten haben. Es wurde ermittelt, dass je höher das Produkt aus Fadendichte und Titer, desto größer ist der negative Gradient der Permeabilitäts-Faservolumengehaltskurve. Vier sehr dichte Gewebe dieser Studie zeigen zudem die Besonderheit, dass die Richtung der K1-Permeabilität nicht mit der Kettrichtung des Gewebes übereinstimmt. Der abweichende Orientierungswinkel ist faservolumengehaltsabhängig und nähert sich stets 0° bei Faservolumengehalten von über 55 %. Es wird des Weiteren erklärt, warum Gewebe, die in Kett- und Schussrichtung gleich aufgebaut sind, ein anisotropes Fließverhalten zeigen. Dieser Effekt kann mit der Kettfadenspannung bei der Gewebeherstellung erklärt werden und über die Messung des Crimps ermittelt werden. Wurde eine große Differenz im Crimp zwischen dem Kett- und Schussgarn gemessen, war auch die Anisotropie höher. Neben der Kettfadenspannung bei der Herstellung wurden über ein D-optimal Screening der Titer und die Fadendichte als signifikante Einflussfaktoren auf den Crimp ermittelt. Die Ergebnisse dieser Studie ermöglichen die Auswahl und das spezifische Design von Verstärkungstextilien mit bestimmten Imprägnier- und Permeabilitätseigenschaften.

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Metadaten
Author:Gunnar Marius Rieber
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-47506
ISBN:978-3-934930-92-6
Serie (Series number):IVW-Schriftenreihe (96)
Publisher:Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Place of publication:Kaiserslautern
Advisor:Peter Mitschang
Document Type:Doctoral Thesis
Language of publication:German
Publication Date:2017/08/16
Year of Publication:2011
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2011/09/30
Date of the Publication (Server):2017/08/16
Number of page:XV, 120
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)