Entwicklung eines Modellansatzes zur Beschreibung des Tack-Verhaltens im Dry Fiber Placement

Abstract

In dieser Arbeit wird ein semi-empirischer Modellansatz entwickelt, der zur Beschreibung des Tack-Verhaltens in Abhängigkeit der Anpresskraft, Vorschubgeschwindigkeit und Verbindungstemperatur im Automated Dry Fiber Placement dient. Zur Messung des Tacks zwischen zwei abgelegten Slit-Tapes mit thermoplastischen Binder wird ein Schälprüfstand konstruiert und aufgebaut. Die drei Prozessparameter werden nach einem dreistufigen Versuchsplan durch 15 Versuche untersucht, die insgesamt viermal durchgeführt werden. Anstatt der Heizleistung der InfrarotLampen wird die resultierende Temperatur innerhalb der Verbindungszone beschrieben. Der Tack wird durch die Schälprüfung verlässlich bestimmt. Für alle Faktoren werden hochsignifikante Effekte und Wechselwirkungseffekte auf die Erhöhung des Tacks berechnet. Durch die nichtlineare Regression werden zwei Modellgleichungen an die Ergebnisse angepasst, die auf physikalischen Zusammenhängen basieren. Hieraus wird ein Modellansatz entwickelt, welcher die Ergebnisse mit einer hohen Anpassungsgüte beschreibt und mit der nichtparametrischen Regression übereinstimmt. Die Untersuchung der Residuen bestätigt, dass der entwickelte semi-empirische Modellansatz korrekt spezifiziert und konsistent mit den Ergebnissen ist.