Untersuchung eines Konzepts zur Beheizung von Formwerkzeugen mittels Kohlenstofffasergewebelagen

Kurzfassung

Werkzeugformen haben in der Fertigung eine große Bedeutung. Besonders bei der Herstellung von Faserverbundbauteilen haben sie großen Einfluss auf die Bauteilqualität. Der Wunsch nach Fertigungsverfahren ohne Autoklavein- satz führt hin zu Funktionsintegrationen in Formwerkzeuge. Heutige Ansätze sind nicht in der Lage, ein den Anforderungen der Luftfahrt entsprechendes Endprodukt zu liefern. Diese Arbeit befasst sich mit dem Konzept eines integrierten Werkzeug- heizsystems. Es werden die einzelnen Komponenten untersucht, aus denen die Heizelemente zusammengesetzt werden und auf deren Eignung sowie ihr Vor- und Nachteile eingegangen. Des Weiteren wird die Fertigung der Heiz- elemente beschrieben, auf Besonderheiten eingegangen und noch zu unter- suchende Punkte ermittelt. Wichtige Kriterien zur Beurteilung eines Heizelements sind die Homogenität der Wärmeverteilung innerhalb eine Heizelements, die Leistungsaufnahme von Heizfeld und Kontaktierung, die Skalierbarkeit des Konzeptes, sowie eine genauere Untersuchung der Kontak- tierung und dessen Nutzwert. Investigation of a concept for integrally heated tooling using carbon fiber fabrics Moulds take on a very important role in manufacturing. Especially with carbon reinforced composites, they have a big influence to the final quality. Since the industries are looking for autoclave free manufacturing, autonomy tools be- come more interesting. The current technology isn’t capable of handling the higher expectations of the aerospace industries. This thesis investigates a concept for an integrally heated tooling system. It inspects the single compo- nents of the system and their advantages and disadvantages. Furthermore it explains the manufacturing of the heating tool looks into specialties and points them out. Important points of the investigation of the tool are homogeneity of the heating surface, the power consumption of the surface and the contacts, the scalability of the concept, as well as a specific investigation of the con- tacts.