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Moderation of thermoplastic composite crystallinity and mechanical properties through in situ manufacturing and post-manufacturing tempering: Part 1 - Mechanical characterisation

Chadwick, Ashley und Kotzur, Karola und Nowotny, Sebastian (2021) Moderation of thermoplastic composite crystallinity and mechanical properties through in situ manufacturing and post-manufacturing tempering: Part 1 - Mechanical characterisation. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 143. Elsevier. doi: 10.1016/j.compositesa.2021.106286. ISSN 1359-835X.

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Kurzfassung

This study presents an investigation into the sensitivity of CF-PPS thermoplastic composite material to automated fibre placement process parameters: specifically the surface temperature of the layup tool and the addition of simple tempering post-manufacturing. The impact of both are investigated using DSC and mechanical tests, with a thermal analysis of the as-delivered material acting as a reference. Reference material measurements show that secondary crystallinity can be produced by exposing the material to temperatures above the cold (heating) crystallisation temperature. This secondary crystallinity begins to dominate the polymer-inherent crystallinity as the tempering conditions begin to approach the material melting temperature. At the maximum temperature tested (260° C), secondary crystallinity accounts for over 70% of the total. Laminates produced using heated tools show a significant increase in both inter-laminar shear and perpendicular tensile properties with increasing temperature. Additionally, tempering samples is able to increase the polymer tensile strength by up to 32%.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/144924/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Moderation of thermoplastic composite crystallinity and mechanical properties through in situ manufacturing and post-manufacturing tempering: Part 1 - Mechanical characterisation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Chadwick, AshleyAshley.Chadwick (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7693-5687NICHT SPEZIFIZIERT
Kotzur, Karolakarola.kotzur (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nowotny, SebastianSebastian.Nowotny (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5333-953XNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:April 2021
Erschienen in:Composites Part A: Applied Science and Manufacturing
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:143
DOI:10.1016/j.compositesa.2021.106286
Verlag:Elsevier
ISSN:1359-835X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:AFP, Thermoplastics, Crystallinity, Automated manufacturing
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Komponenten und Systeme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L CS - Komponenten und Systeme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Strukturwerkstoffe und Bauweisen
Standort: Köln-Porz , Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Bauteilgestaltung und Fertigungstechnologien
Institut für Werkstoff-Forschung > Metallische Strukturen und hybride Werkstoffsysteme
Hinterlegt von: Nowotny, Sebastian
Hinterlegt am:27 Okt 2021 12:27
Letzte Änderung:27 Okt 2021 12:27

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