Prozessbasierte Kennwertermittlung (Permeabilität) mit anschließenden RTM-Versuchen manipulierter Preforms

Stefan Kaufmann

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurden Permeabilitätsmessungen für vier Materialien – drei Carbonfaser-Gelege und ein Glasfaser-Gewebe – durchgeführt. Im Zuge der Messungen wurden die Ergebnisse zweier hierfür am Lehrstuhl für Verarbeitung von Verbundwerkstoffen verfügbarer Messgeräte- dem optischen sowie dem kapazitiven Permeameter – verglichen und eine Untersuchung zum Einfluss des Druckes auf das Messergebnis ausgeführt. Des Weiteren wurden die Ergebnisse der kapazitiven Messungen für zwei Materialien mit jenen des IVW Kaiserslautern verglichen, wobei baugleiche Messgeräte und die gleiche Software zum Einsatz kamen. Abschließend wurden RTM-Versuche im optischen Permeameter mit manipulierten Preforms durchgeführt. Hierfür wurden aus den Standard-Preforms Teile herausgeschnitten und durch Barrieren aus Modelliermasse oder andere Textilien dieser Arbeit ersetzt. Drei Versuche wurden mit Hilfe von PAM-RTM simuliert und mit den realen Prozessen verglichen. Allgemein lieferte das optische Messverfahren Permeabilitätskennwerte, welche im Bereich einer Zehnerpotenz höher lagen als jene bei kapazitiver Messung. Als Grund werden Kompaktierungseffekte vermutet, da eine Korrelation zwischen Druck und Permeabilität beim optischen Verfahren festgestellt wurde. Die mittleren Standardabweichungen bezogen auf die Permeabilitäten und Anisotropien lagen bei drei bis 12,5 % und damit vergleichsweise niedrig. Das optische Messverfahren lieferte hier geringere Streuung. Die Vergleichsmessungen mit dem IVW Kaiserslautern lieferten für das Glasfaser-Gewebe sehr gute Übereinstimmung, während die Ergebnisse für das Kohlenstofffaser-Gelege bei höheren Faservolumengehalten abwichen. Der Abgleich zwischen RTM-Versuchen und Simulation lieferte gute Übereinstimmung für Preforms, welche mit Barrieren manipuliert wurden. Bei jenen Versuchen mit mehrteiligen Preforms aus unterschiedlichen Textilien kam es aufgrund von Race-Tracking-Effekten zu größeren Abweichungen.
Titel in ÜbersetzungProcess-based determination of permeability followed by RTM experiments with manipulated preforms
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Schledjewski, Ralf, Mitbetreuer (intern)
  • Grössing, Harald, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung4 Apr. 2014
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2014

Bibliographische Notiz

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Schlagwörter

  • Permeabilität
  • LCM
  • RTM
  • Kohlenstofffaser
  • Glasfaser
  • Gewebe
  • Gelege
  • NCF
  • Füllsimulation
  • FKV
  • Verbundwerkstoff
  • PAM-RTM
  • manipulierte Preform
  • optisch
  • kapazitiv
  • Tränkungsverhalten
  • Anisotropie

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