Einfluss des Binders und der Binderviskosität auf das Komprimierungs- und Relaxationsverhalten von Kohlenstofffaserpreforms

Abstract

Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stade wird das Resin-Transfer-Moulding (RTM)-Verfahren mittels einer vollautomatisierten Prozesskette im Industriemaßstab untersucht. Ein wichtiger Schritt in dieser Prozesskette ist die Herstellung des sogenannten Preforms. Hierbei werden trockene, bebinderte Faserhalbzeuglagen unter Druck und Temperatur zu einem Vorformling komprimiert. Nach der Komprimierung kommt es jedoch zu einem ungewollten Zurückspringen der Preformdicke, welches aufgrund der unvorhersehbaren Preformgeometrie die Prozessstabilität einer automatisierten Fertigung maßgeblich beeinflusst. Verschiedene Prozessparameter und deren Einfluss auf das Komprimierungs- und anschließende Relaxationsverhalten von Preforms wurden bereits untersucht. Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wird der Einfluss des Binders genauer betrachtet. Hierzu werden praktische Versuche mithilfe eines Prüfstandes durchgeführt und anhand der Versuchsergebnisse optimale Prozessparameter abgeleitet. Die Ergebnisse zeigen, dass der Binder maßgeblich zur Reduzierung der Preformdicke während und nach der Komprimierung beiträgt. Außerdem kann durch eine geringere Binderviskosität das Komprimierungs- und Relaxationsverhalten verbessert werden.