Komprimierung von Faserhalbzeugpreforms bei unterschiedlichen Werkzeugwinkeln und Validierung eines Ersatzmodells für die prozessinduzierten Verformungen

Abstract

Am Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologien des Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) wird die vollautomatisierte RTM-Prozesskette im Industriemaßstab untersucht. In der RTM-Prozesskette ist die Konsolidierung von trockenen Faserhalbzeugen ein wichtiger Prozessschritt, da hier die Faserhalbzeuge erstmals eine räumliche Form annehmen. Während der Konsolidierung werden die einzelnen Faserlagen unter Druck und Temperatur zu einem Vorformling, dem sogenannten Preform, umgeformt. Nach der Konsolidierung nimmt die Dicke des Preform wieder zu und erschwert eine Vorhersage der Preformgeometrie. Diese Dekomprimierung wird auch als Bulking bezeichnet und führt zu Problemen, wenn der Preform in Werkzeugkavitäten eingesetzt werden soll. Beim Schließen des Werkzeuges können Bauteil- oder Werkzeugbeschädigungen resultieren. Die genaue Vorhersage der Geometrie des Preform ist daher für die weitere automatisierte Verarbeitung von hoher Bedeutung. Ein Modell zur Vorhersage der Preformgeometrie bei Werkzeugwinkeln von 90° wurde bereits entwickelt. In dieser Arbeit soll der Einfluss des Werkzeugwinkels auf das Dekomprimierungsverhalten von L-Winkel-Preforms untersucht werden und das bestehende Materialmodell für Werkzeugwinkel mit 80° und 85° ergänzt werden.