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In-situ-Konsolidierung von endlosfaserverstärkten UD-Tapes auf 3D-gedruckten Kernstrukturen (Masterarbeit)

Hellbach, Olivia und Hümbert, Simon (2020) In-situ-Konsolidierung von endlosfaserverstärkten UD-Tapes auf 3D-gedruckten Kernstrukturen (Masterarbeit). DLR-Interner Bericht. DLR-IB-BT-ST-2020-70. Masterarbeit. Universität Stuttgart.

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Kurzfassung

Im Rahmen des Projekts IRAS (Integrated Research Platform for Affordable Satellites) entwickelt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) neue Bauweisen und Entwicklungsmethoden für kostengünstige Satellitenkonstellationen. Diese Arbeit befasst sich mit einer neuartigen Prozesskombination aus 3D-Druck und Tapelegeverfahren (AFP), mit der Sandwichstrukturen für Satellitenbauteile gefertigt werden können. Aus dem mit Kohlenstofffasern verstärkten Hochleistungsthermoplasten PEEK werden zunächst verschiedene Kerne gedruckt. Diese weisen eine Wabenform auf und unterscheiden sich in ihrer Zellgröße und teilweise verdickten Wänden. Mit Hilfe des Tapelegeverfahrens wird eine Deckschicht aus PEEK-Prepreg-Tapes direkt auf die gedruckten Kerne aufgebracht. Die Verbindung erfolgt in-situ durch Aufschmelzen beider Komponenten mittels eines Lasers. Die Temperaturverläufe während des AFP-Prozesses werden aufgezeichnet und analysiert. Mit Scherzugversuchen und Schälversuchen wird die Verbindung anschließend geprüft. Die Untersuchungen ergeben eine Erhöhung der Festigkeit, Steifigkeit und des Schälwiderstands bei zunehmendem Oberflächenbedeckungsgrad. Die Verbindungsqualität auf physikalischer Ebene ist unabhängig vom Oberflächenbedeckungsgrad bzgl. der Festigkeit und Steifigkeit und nimmt bzgl. des Schälwiderstands mit zunehmendem Oberflächenbedeckungsgrad ab. Ein Einfluss der AFP-Temperatur auf die Festigkeit und Steifigkeit kann nicht festgestellt werden, auf den Schälwiderstand wirkt sich eine höhere AFP-Temperatur positiv aus.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/135127/
Dokumentart:Berichtsreihe (DLR-Interner Bericht, Masterarbeit)
Titel:In-situ-Konsolidierung von endlosfaserverstärkten UD-Tapes auf 3D-gedruckten Kernstrukturen (Masterarbeit)
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Hellbach, OliviaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hümbert, Simonsimon.huembert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1476-8427NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2020
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Tapelegen, AFP, Additive Fertigung, FDM, PEEK, Sandwich, In-Situ, Wabenkern
Institution:Universität Stuttgart
Abteilung:Institut für Flugzeugbau
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)
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Bauteilgestaltung und Fertigungstechnologien
Hinterlegt von: Hümbert, Simon
Hinterlegt am:16 Jun 2020 13:03
Letzte Änderung:16 Jun 2020 13:03

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