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Development of an automated process for the modification of joints of fiber reinforced thermoplastic structural parts by adding material with cohesive connection (Bachelorarbeit)

Weng, Christian (2021) Development of an automated process for the modification of joints of fiber reinforced thermoplastic structural parts by adding material with cohesive connection (Bachelorarbeit). DLR-Interner Bericht. DLR-IB-BT-AU-2021-185. Bachelor's. Hochschule München.

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Abstract

Die vorliegende Bachelorarbeit behandelt den Prototypen des Weld Sealer am Deutschen Institut für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit dem Ziel diesen weiterzuentwickeln und die grundsätzliche Machbarkeit zu untersuchen. Der Weld Sealer ist ein Werkzeug, welches durch gezieltes Auftragen von Zusatzwerkstoff auf thermoplastisch faserverstärkte Kunststoffe die Festigkeiten von Fügestellen verbessern, Bauteil-Toleranzen ausgleichen oder aufwändige Nachbearbeitungsverfahren von Strukturen ersetzen soll. Im Rahmen einer vorhergehenden Masterarbeit wurde ein erster Prototyp des Werkzeugs entwickelt. Dieser wird in der vorliegenden Bachelorarbeit die ersten Versuchsreihen durchlaufen, eingestellt und konstruktiv optimiert. Hierfür wird zunächst der Stand der Technik in Bezug auf gängige Herstellungs- und Schweißverfahren von faserverstärkten Kunststoffen sowie auf übliche Prüfmethoden für derartige Werkstoffe analysiert. Anschließend werden einige Versuchsreihen für den Prototyp gefahren. Der erste Anwendungsfall ist das Auftragen des Kunststoffs auf ein ebenes Laminat. Hierbei wird das Verfahren durch sukzessive Optimierung der Prozesseinstellungen, Implementierungen von Reglern in die Prozesssteuerung und konstruktive Veränderungen verbessert. Im Anschluss wird der Weld Sealer für eine Kantenversiegelung umkonstruiert. Das Bestreben ist den konstruktiven Umbau möglichst gering zu halten, um so einen schnellen Werkzeugwechsel für verschiedene Anwendungen zu ermöglichen. Nach derselben Vorgehensweise wird auch bei dieser Anwendung das Verfahren durch einige Versuchsdurchläufe eingefahren. Abschließende Untersuchungen der hergestellten Probekörper bewerten die Qualität der Erzeugnisse und geben einen Ausblick auf die Einsetzbarkeit des Weld Sealer.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/145972/
Document Type:Monograph (DLR-Interner Bericht, Bachelor's)
Title:Development of an automated process for the modification of joints of fiber reinforced thermoplastic structural parts by adding material with cohesive connection (Bachelorarbeit)
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Weng, ChristianInstitut BT, Abteilung ZAP, Gruppe MFT, AugsburgUNSPECIFIED
Date:February 2021
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:welding schweißen weldsealer joining composites FVK Automation Luftfahrt Strukturen
Institution:Hochschule München
Department:FAKULTÄT FÜR MASCHINENBAU, FAHRZEUGTECHNIK, FLUGZEUGTECHNIK
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Components and Systems
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L CS - Components and Systems
DLR - Research theme (Project):L - Structural Materials and Design
Location: Augsburg
Institutes and Institutions:Institute of Structures and Design > Automation and Production Technology
Deposited By: Jarka, Stefan
Deposited On:23 Nov 2021 09:12
Last Modified:23 Nov 2021 09:12

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