Entwicklung eines reproduzierbaren Fügeverfahrens zur Herstellung von Prüfkörpern der Norm AECMA EN6066

Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit wird auf Grundlage bereits vorhandener Fertigungsverfahren eine optimierte Methodik zur Herstellung von Probekörpern der Norm AECMA EN6066 entwickelt. Ziel dabei ist es, Parameter zu finden, welche bei der Fertigung der Prüflinge Einfluss auf die Lagenausrichtung, konstante Klebschichtdicke, Lagenversatz, sowie das Entstehen von Lufteinschlüssen haben. Durch die Analyse an verstifteten Proben unter Vakuumaufbau bzw. Pro-ben mit Aluminiumanschlägen (ebenfalls Vakuumaufbau), konnten Abhilfemaßnahmen ermittelt werden, welche die Grundlage für die Entwicklung eines optimierten Fertigungsverfahrens bilden. Da neben den Einflüssen durch verwendete Fertigungsaufbauten bzw. Trennmaterialien wie Abreißgewebe, Trennfolie und Lochfolie die Einstellung einer konstanten Klebschicht von großer Bedeutung ist, wurden hierzu Voruntersuchungen durchgeführt. Die Verstiftung der Prüflinge in vergangenen Untersuchungen zeigte, dass Toleranzen in den Bohrungsdurch-messern großen Einfluss auf die exakte Positionierung der Fügeteile haben. Dies bezüglich wurden verschiedene Bohrungsdurchmesser auf einer Probeplatte angefertigt und anschließend vermessen. Sämtliche Ergebnisse der Voruntersuchungen konnten in den möglichen optimierten Fertigungsverfahren getestet werden. Der bisher verwendete Vakuumaufbau verursachte durch die anliegende, einseitige Druckbelastung oftmals fehlerhafte Lagenausrichtung sowie horizontales und vertikales Verschieben der Fügepartner. Daher wurden Aufbauten mit verstifteten Prüfkörpern unter Vakuumsack experimentell untersucht. Weitere Parameter, wie die Wärmedehnung der Aluminiumanschläge sowie das Verhindern der einseitigen Druckbelastung auf die obere Schäftspitze konnte durch weitere Verfahren validiert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Fertigung von verstifteten Probekörpern unter Vakuumsack die gewünschten Fertigungsparameter ausreichend erfüllen können. Hierbei findet außerdem eine Variation zwischen der Verwendung von Abreißgewebe und Trennfolie zur Umwicklung statt. Die abschließende Bewertung der Ergebnisse bietet Grundlage für zusätzliches Verbesserungspotential zur Entwicklung eines optimierten Fertigungsverfahrens und gibt einen Ausblick auf weitere Forschungsthemen.