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Untersuchung und Bewertung eines flexiblen, induktiven Heizverfahrens für die Verarbeitung von Hochleistungsthermoplasten (Bachelorarbeit)

Steidinger, Katrin and Kaden, Markus and Schneider, Marvin (2020) Untersuchung und Bewertung eines flexiblen, induktiven Heizverfahrens für die Verarbeitung von Hochleistungsthermoplasten (Bachelorarbeit). Bachelor's. DLR-Interner Bericht. DLR-IB-BT-ST-2020-73, 82 S.

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Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Konzept erarbeitet, um die FlexIn Heat - Technologie in ein vorhandenes Werkzeug zu implementieren. Damit Hochleistungsthermoplaste verarbeitet werden können, wurde die Heiztechnologie durch die Verwendung von Hochtemperaturlitzen auf hohe Temperaturen angepasst. Es wurden verschiedene Befestigungsmöglichkeiten verglichen, mit denen die Induktionsspulen an einem Werkzeug befestigt werden können, und ein geeignetes Konzept ausgewählt. Die Spulen werden dazu auf ein flexibles Trägermaterial aufgenäht und an der Stützstruktur des Werkzeugs eingespannt. Das Befestigungskonzept ist flexibel anpassbar, und verwendet hitzefeste Materialien, die nach Verwendung rückstandslos wieder abgelöst werden können. Als Ergänzung können Neodymmagnete benutzt werden, deren Verwendbarkeit am Versuchstand getestet wurde. Die Erwärmung von Invar wurde mit einer Invarplatte am Versuchstand im DLR untersucht. Ziel der Versuche war es, den Einfluss der verschiedenen Parameter zu untersuchen und eine geeignete Parameterkombination für die Konsolidierung von Hochleistungsthermoplasten auszuwählen. Es wurden vier Spulengeometrien konzipiert und ihre Heizleistung getestet. Weiterhin wurde die Eigenerwärmung der Spulen, die Temperaturhomogenität der Erwärmung, sowie der Einfluss des Suszeptorvolumens auf die induktive Erwärmung untersucht. Die Heizleistung wurde optimiert, indem die Versuchsparameter auf die Erwärmung der Invarplatte abgestimmt wurden. Anschließend wurde ein Versuchsaufbau erstellt, um im Vakuumkonsolidierungsverfahren mit einem induktiv erhitzten Suszeptor Faserverbundwerkstoffe mit thermoplastischer Matrix zu verarbeiten. Es konnten erfolgreich zwei CFK-Platten konsolidiert werden, diese wurden auf ihre Qualität untersucht und die Heiztechnologie bewertet.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/140305/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Bachelor's)
Title:Untersuchung und Bewertung eines flexiblen, induktiven Heizverfahrens für die Verarbeitung von Hochleistungsthermoplasten (Bachelorarbeit)
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Steidinger, Katrinkatrin.steidinger (at) dlr.deUNSPECIFIED
Kaden, MarkusMarkus.Kaden (at) dlr.deUNSPECIFIED
Schneider, MarvinMarvin.Schneider (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4110-8443
Date:January 2020
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:82
Status:Published
Keywords:FlexIn Heat, Thermoplast, Hochtemperatur, Werkzeugform Heizung, Faserverbund, FVK, PEEK, PAEK, PPS, PA6, Vakuumkonsolidierung, VCT
Institution:Universität Stuttgart
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:fixed-wing aircraft
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AR - Aircraft Research
DLR - Research theme (Project):L - Structures and Materials (old)
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Structures and Design > Design and Manufacture Technologies
Deposited By: Nowotny, Sebastian
Deposited On:12 Jan 2021 10:27
Last Modified:12 Jan 2021 10:27

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