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Manufacturing simulation of the in-situ tape laying process for thermoplastic carbon fiber reinforced tapes

Fricke, Daniel und Doll, Georg und Nowotny, Sebastian und Gordnian, Kamyar und Forghani, Alireza und Poursartip, Anoush (2018) Manufacturing simulation of the in-situ tape laying process for thermoplastic carbon fiber reinforced tapes. SAMPE 2018, 2018-05-21 - 2018-05-24, Long Beach, USA.

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Kurzfassung

In-situ automatic tape laying is a lean, cost-efficient process for manufacturing of large fiber-reinforced thermoplastic parts. During this process, non-uniform heating of the material may induce residual stresses and distortions. Therefore, further processing steps such as consolidation in a hot press or autoclave is required, which result in increased manufacturing time and cost. Residual stresses and distortions can be controlled by adjusting the process parameters and altering the tool geometry. Optimal process parameters and tool geometry can be acquired by trial and error, which further increases development time and cost. Alternatively, process simulation can be used for identifying these optimal parameters, with decreased cost and effort. Creating these simulations requires both, application of complex boundary-conditions and development of proper material models, which keep track of process state variables, such as crystallinity. In this paper, the development and application of tape laying simulations for carbon fiber/PEEK thermoplastic composites at the research facility German Aerospace Center (DLR) and software company Convergent Manufacturing Technologies is explained. Simulation results are compared with experimental measurements.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/125066/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Manufacturing simulation of the in-situ tape laying process for thermoplastic carbon fiber reinforced tapes
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Fricke, Danieldaniel.fricke (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0008-4191-8105NICHT SPEZIFIZIERT
Doll, Georggeorg.doll (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5961-6593NICHT SPEZIFIZIERT
Nowotny, Sebastiansebastian.nowotny (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5333-953XNICHT SPEZIFIZIERT
Gordnian, KamyarConvergent Manufacturing TechnologiesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Forghani, AlirezaConvergent Manufacturing TechnologiesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Poursartip, AnoushConvergent Manufacturing TechnologiesNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:22 Mai 2018
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:thermoplastic composite, manufacturing simulation
Veranstaltungstitel:SAMPE 2018
Veranstaltungsort:Long Beach, USA
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:21 Mai 2018
Veranstaltungsende:24 Mai 2018
Veranstalter :Society for the Advancement of Material and Process Engineering
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Strukturen und Werkstoffe (alt), L - Simulation und Validierung (alt)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Bauteilgestaltung und Fertigungstechnologien
Hinterlegt von: Fricke, Daniel
Hinterlegt am:18 Dez 2018 09:47
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:29

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