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CHARACTERIZATION OF A TEST BENCH SYSTEM FOR CONTINUOUS RESISTANCE WELDING OF THERMOPLASTIC COMPOSITE JOINTS

Stanczak, Jakub und Barroeta Robles, Julieta und Palardy-Sim, Marc und Roy, Steven und Octeau, Marc-Andre und Laurin, Hugo und Ferland, François und Elame, Henri und Yousefpour, Ali und Atkinson, Stephen und Nesbitt, Scott und Vaziri, Reza und Poursartip, Anoush und Endraß, Manuel und Larsen, Lars-Christian und Kupke, Michael (2024) CHARACTERIZATION OF A TEST BENCH SYSTEM FOR CONTINUOUS RESISTANCE WELDING OF THERMOPLASTIC COMPOSITE JOINTS. Society for the Advancement of Material and Process Engineering (SAMPE), 2024-05-20 - 2024-05-23, Long Beach, America. doi: 10.33599/nasampe/s.24.0121.

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Offizielle URL: https://www.nasampe.org/store/viewproduct.aspx?id=24036357

Kurzfassung

Thermoplastic composites (TPCs) are increasingly popular in aerospace structures due to their high stiffness-to-weight ratio, fracture toughness, and weldability. Continuous resistance welding (CRW) can yield high-strength joints in applications with high aspect ratio parts, such as longitudinal or circumferential stiffeners in an aircraft fuselage. In CRW, an electric current is applied locally by an end-effector moving along a continuous conductive implant where temperature is increased via the Joule effect. This implant is placed at the interface to locally melt the TPC and obtain a structural joint. The end-effector also applies consolidation pressure to ensure intimate contact is maintained during melting and solidification. Since the weld interface temperature cannot be measured directly, a physics-based finite element model is used to predict this critical parameter and control the process by manipulating power, pressure, and speed. This paper focuses on the characterization of a CRW system on a test bench to provide experimental data for validation of the physics-based control model. The influence of weld parameters on the welding current are studied. Understanding electrical behavior is critical to attain high quality welds with temperatures that are consistently within the process window across the weld interface. Factors influencing the electrical behavior include electrode contact resistances and heating element dimensions.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/209559/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:CHARACTERIZATION OF A TEST BENCH SYSTEM FOR CONTINUOUS RESISTANCE WELDING OF THERMOPLASTIC COMPOSITE JOINTS
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Stanczak, JakubNational Research Council CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Barroeta Robles, JulietaNational Research Council CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Palardy-Sim, MarcNational Research Council CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Roy, StevenNational Research Council CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Octeau, Marc-AndreNational Research Council CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Laurin, HugoNational Research Council CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ferland, FrançoisNational Research Council CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Elame, HenriNational Research Council CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Yousefpour, AliNational Research Council CanadaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Atkinson, StephenThe University of British ColumbiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Nesbitt, ScottThe University of British ColumbiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Vaziri, RezaThe University of British ColumbiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Poursartip, AnoushThe University of British ColumbiaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Endraß, Manuelmanuel.endrass (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4133-0834NICHT SPEZIFIZIERT
Larsen, Lars-Christianlars-christian.larsen (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4450-8581NICHT SPEZIFIZIERT
Kupke, MichaelMichael.Kupke (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:20 Mai 2024
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.33599/nasampe/s.24.0121
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Thermoplastic composites, joining, resistance welding, fusion bonding
Veranstaltungstitel:Society for the Advancement of Material and Process Engineering (SAMPE)
Veranstaltungsort:Long Beach, America
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:20 Mai 2024
Veranstaltungsende:23 Mai 2024
Veranstalter :Society for the Advancement of Material and Process Engineering (SAMPE)
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: Augsburg
Institute & Einrichtungen:Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie > Automation und Produktionstechnologie
Hinterlegt von: Endraß, Manuel
Hinterlegt am:09 Jan 2025 15:19
Letzte Änderung:09 Jan 2025 15:19

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