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Materialcharakterisierung von langfaserverstärkten Pressmassen und Beschreibung des Pressprozesses durch Simulation und Messung des Kraftschwerpunktverlaufs

40,40€ inkl. MwSt.

    Autor: Ritter, Matthias
    ISBN: 978-3-86130-482-1
    Auflage: 1
    Seiten: 160
    Einband: Paperback
    Reihe: IKV
    Band: 142

Zum Inhalt

Maßgeschneiderte Werkstoffe gewinnen eine immer größere Bedeutung. Gute mechanische Eigenschaften lassen sich bei gleichzeitig geringem Gewicht und geringen Herstellkosten u. a. mit langfaserverstärkten Pressmassen in weiten Bereichen der gefertigten Jahresstückzahlen erreichen. Dabei ist jedoch eine sichere Prozessführung von großer Bedeutung. Prozess-Simulationsprogramme tragen durch die Visualisierung der im Werkzeug ablaufenden Prozesse dazu bei, die Prozess-Sicherheit zu erhöhen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Thema Prozess-Simulation und Prozessüberwachung. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Materialcharakterisierung für die Prozess-Simulation und der Nutzung der Simulationsergebnisse für eine Online-Prozessüberwachung. Im ersten Teil der Arbeit werden neu entwickelte Methoden zur Materialkennwertermittlung aufgezeigt. Hierbei handelt es sich um die Messung der Viskosität von langfaserverstärkten Duroplasten, der Temperaturleitfähigkeit für unvernetzte duroplastische Pressmassen und des Faserinteraktionskoeffizienten. Abgerundet wird dieser Teil der Arbeit mit einer aufwendigen Sensitivitätsanalyse zur Bestimmung der Haupteinflussfaktoren innerhalb der Materialkennwerte auf die Ergebnisse der Prozess-Simulation. Die Materialkennwerte werden im zweiten Teil der Arbeit dafür verwendet, ein Fließprozessüberwachungssystem auf Basis der Prozess-Simulation zu entwickeln. Die Arbeit zeigt, dass die Kräfte des Parallelitätssystems und die der Hauptpresskraft zu einer Überwachung des Fließfrontfortschritts genutzt werden können. Selbst für eine Fließkontrolle komplexer Bauteile sind nur wenige charakteristische Punkte notwendig, die online mit Hilfe eines geeigneten Messwerterfassungssystems berechnet werden können. Die Solldaten können dabei mit Hilfe der Prozess-Simulation generiert werden. Somit ist sichergestellt, dass bei einer ordnungsgemäß funktionierenden Presse die mit der Simulation durchgeführte Prozessoptimierung – besonders im Hinblick auf die lastoptimierte Ausrichtung der Fasern – auch in der Fertigung realisiert wird. Die Wirkungsweise und Leistungsfähigkeit dieses Systems wird anhand dreier industrieller Pressbauteile unterschiedlicher Komplexität aufgezeigt.

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