Kurzfassung

Die Herausforderungen für Faserverbundbauteile im Bereich von Zug-Druck-Streben für den Luftfahrtbereich liegen in der Bereitstellung von Leichtbaulösungen bei geringen Bauteilkosten. Hierbei bieten thermoplastische Halbzeuge vor allem durch die Kombination verschiedener Verfahren eine hohe Flexibilität für Form, Funktion und Materialien der Strukturen. Durch lokal eingebrachte unidirektionale endlosfaserverstärkte Einleger können die Zug-Druck-Streben den strukturellen Anforderungen...

Die Herausforderungen für Faserverbundbauteile im Bereich von Zug-Druck-Streben für den Luftfahrtbereich liegen in der Bereitstellung von Leichtbaulösungen bei geringen Bauteilkosten. Hierbei bieten thermoplastische Halbzeuge vor allem durch die Kombination verschiedener Verfahren eine hohe Flexibilität für Form, Funktion und Materialien der Strukturen. Durch lokal eingebrachte unidirektionale endlosfaserverstärkte Einleger können die Zug-Druck-Streben den strukturellen Anforderungen optimal angepasst werden. Im Rahmen des Forschungsprojektes InjectProfile wird die hierfür notwendige Prozesskette vom Halbzeug zum Bauteil entwickelt. In einem ersten Prozessschritt werden hierfür endlosfaserverstärkte Einleger hergestellt.

Anschließend folgt ein Spritzgießprozess, der sowohl den Einleger als auch weitere Funktionselemente integriert. Dabei wird der Gesamtprozess digital durch Simulationsmodelle abgebildet. Ausgehend von der mittels Topologieoptimierung ermittelten Lage der Endlosfaserverstärkung werden anschließend Spritzgusssimulationen durchgeführt und das Füllverhalten sowie resultierende Faserorientierungen bewertet. Zusätzlich wird die Anbindung zwischen Einleger und Spritzguss durch geeignete Coupon-Prüfungen untersucht. Basierend auf den daraus gewonnenen Erkenntnissen werden Modelle abgeleitet, die in Kombination mit den Messdaten des Prozesses (beispielsweise der Werkzeugtemperatur, Temperatur des Einlegers, etc.) eine hohe Effizienz für diesen bereitstellen.» weiterlesen» einklappen