Modifikation einer Versuchsmethodik sowie Entwicklung und Konstruktion eines Prüfstandes zur Untersuchung des Anhaftverhaltens von FVK-Bauteilen an Werkzeugoberflächen

Kurzfassung

Das Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) untersucht am Standort Stade neuartige Fertigungstechnologien im Industriemaßstab. Ein Fokus liegt hierbei auf der voll automatisierten Fertigung von Großserienbauteilen aus textilen Halbzeugen im RTM-Prozess. Durch eine endkonturnahe Fertigung sind kürzere Prozesszeiten und somit höhere Stückzahlen möglich. Dafür werden sämtliche Schritte entlang der Prozesskette betrachtet: Vom Zuschnitt und der Handhabung trockener Kohlenstofffaser-Halbzeuge über das Drapieren, Konsolidieren und die Feinbesäumung der Preforms werden alle Technologien betrachtet. Bei der Herstellung von Faserverbundbauteilen in geschlossenen Formwerkzeugen stellt die Entformung eine zunehmende Herausforderung dar, je komplexer die Bauteile werden. Da die Entformung der Bauteile noch wenig erforscht und beschrieben ist, wird in dieser Arbeit eine Versuchsmethode entwickelt, um das Anhaftverhalten von FVK-Bauteilen in der Werkzeugform zu quantifizieren. Dazu wird die Prüfmethode des „Blister-Tests“ dahingehend angepasst, dass ausreichende Parallelen zu dem industriellen RTM-Prozess bestehen. Besonders die eingetrennten und somit wenig haftenden Oberflächen sowie das beheizte Werkzeug stehen dabei im Fokus. Ableitend aus der Testmethodik wird anschließend eine Versuchsplattform entwickelt, um den Einfluss unterschiedlicher Parameter auf die Entformung untersuchen zu können.