Simulation und experimentelle Validierung der Aushärtung einer Reinharzplatte

Kurzfassung

Die mechanischen Eigenschaften von Faserverbund-Werkstoffen werden maßgeblich von der Prozessierung bestimmt. Insbesondere bei dicken Bauteilen können starke Exothermien zu sog. Hot-Spots führen und eine ungleichmäßige Aushärtung des Bauteils bewirken. Aufgrund dieser ungleichmäßigen Aushärtung lagern sich im Bauteil wiederum Eigenspannungen ein, und beim Entformungsprozess können mitunter starke Deformationen resultieren. Zur Vermeidung unzulässig hoher Eigenspannungen und Verformungen werden bislang vom Harzhersteller sehr konservative Prozesszyklen vorgegeben. Um zukünftig die Fertigungseffizienz zu steigern und gezielte Vorhersagen der Bauteilqualität treffen zu können, soll das Aushärteverhalten mittels der Prozesssimulation numerisch beschrieben werden. Im Rahmen dieser Studienarbeit wird die Aushärtungssimulation einer Reinharzplatte unter Verwendung der FEM-Software MSC-MARC durchgeführt und über Temperaturmessungen experimentell validiert. Hieraus ergeben sich die folgenden wesentlichen inhaltlichen Schwerpunkte: die Planung, Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von Temperaturmessungen an einer Reinharzplatte (RTM6) im Ofen, die Modellbildung und Simulation des realen Versuchs sowie die Ermittlung einzelner Kennwerte zur Beschreibung der realen Prozessrandbedingungen über Parameterstudien.