Entwicklung einer Versuchsvorrichtung zur Bestimmung des Spring-Back-Verhaltens von Kohlenstofffaserpreforms

Abstract

Der Einsatz von Leichtbauwerkstoffen ist aufgrund der Gewichtseinsparung in der Luftfahrt unerlässlich. Daher wird der Anteil an kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffbauteilen (CFK) zur Gewichtsreduktion stetig erhöht. Um eine wirtschaftliche Herstellung zu gewährleisten, besteht die Notwendigkeit, den Prozess zu automatisieren. Grundlage der Automatisierung ist die genaue Kenntnis des Werkstoffes und dessen Verhalten während unterschiedlicher Herstellverfahren. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Mess- und Prüfvorrichtung konzipiert, in Betrieb genommen und validiert, um das Komprimierungs- und Relaxationsverhalten von ebenen Kohlenstofffaserpreforms untersuchen zu können. Dabei werden die benötigten Schritte zur Realisierung des Prüfstandes näher beschrieben und im Detail auf die erstellte Konstruktion eingegangen. Im Anschluss wird der Prüfstand validiert und erste Versuche, unter Variation der Versuchsparameter durchgeführt. Ziel dabei ist es, die grundlegenden Einflüsse des Spring-Back-Effektes zu ermitteln. Die Ergebnisse dieser Versuche werden analysiert und ausgewertet. Darüber hinaus wird eine Übertragbarkeit dieser Ergebnisse auf die Problematik des L-Winkel Spring-Back beschrieben.