Herstellung und Charakterisierung funktional gradierter, eigenverstärkter Thermoplastverbunde

Rohde, Björn

dc.date.accessioned	2023-09-04T07:24:35Z
dc.date.available	2023-09-04T07:24:35Z
dc.date.issued	2023
dc.identifier	doi:10.17170/kobra-202307318532
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/123456789/15046
dc.description	Zugleich: Dissertation, Universität Kassel, 2023
dc.language.iso	ger
dc.publisher	kassel university press
dc.rights	Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/	*
dc.subject	Eigenverstärkte Thermoplastverbunde	ger
dc.subject	Heißpressverfahren	ger
dc.subject	Gradierung	ger
dc.subject	Polypropylen	ger
dc.subject	Heißkompaktierprozess	ger
dc.subject	Eigenverstärkung	ger
dc.subject	Monocomposite	ger
dc.subject	gradierter, thermoplastischer, Verbundsysteme	ger
dc.subject.ddc	540
dc.subject.ddc	600
dc.title	Herstellung und Charakterisierung funktional gradierter, eigenverstärkter Thermoplastverbunde	ger
dc.type	Buch
dcterms.abstract	Eigenverstärkte Thermoplastverbunde weisen ein hervorragendes mechanisches Eigenschaftsprofil auf, das durchaus mit konventionell faserverstärkten Thermoplasten konkurrieren kann. Geschichtete, eigenverstärkte Textillagen werden mittels der Prozesseinstellungen Temperatur, Druck und Zeit in einem Heißpressverfahren zum Verbundsystem konsolidiert. Da sie keine Fremdfasern zu Armierungszwecken implementieren, sind diese Monocomposite prädestiniert für das stoffliche Recycling. Zudem verfügen sie über ein hohes Gradierungspotential, das es ermöglicht, das mechanische Eigenschaftsprofil durch die Variation der Prozesseinstellungen, wie Temperatur und Druck, gezielt hinsichtlich der geforderten Bauteileigenschaften einzustellen. Da bislang nur sehr wenig über die Struktur-Eigenschafts-Zusammenhänge bekannt ist, werden diese im Rahmen dieser Arbeit näher beschrieben. Diesbezüglich erfolgt die Herstellung gradierter, thermoplastischer Verbundsysteme anhand von drei eigenverstärkten Basistextilien, deren mechanischen Zugprüfeigenschaften mit ihren jeweiligen Mikrostrukturen gegenübergestellt und bewertet werden. Des Weiteren wird ein neues Direktumformwerkzeug entwickelt, das den Komplexitätsgrad hinsichtlich der Gradierungsschärfe und Abbildung von Gradierungszonen deutlich erhöht. Zudem wird mittels dieses Werkzeugs die bislang verwendete, klassische Fluidtemperierung durch eine elektrische Widerstandskeramikheizung abgelöst, deren Ansprechverhalten deutlich schneller ist und daher die Zykluszeiten während des Heißpressprozesses verkürzt. Die Analyse und Bewertung der Oberflächentemperierung erfolgt anhand von zahlreichen Messreihen, denen sowohl homogene, als auch differentielle Temperierkonstellationen zugrunde liegen. Die Wirksamkeit der Gradierung sowie die Gradierungsschärfe wird anhand dynamischer und mechanischer Untersuchungsmethoden mittels der Impact-Prüfung und des klassischen Zugversuchs, gekoppelt mit der digitalen Bildkorrelation, nachgewiesen.	ger
dcterms.abstract	Self-reinforced thermoplastic composites have an excellent profile of mechanical properties that can certainly compete with conventional fiber-reinforced thermoplastics. Layered, self-reinforced textile layers are consolidated using the process settings of temperature, pressure and time in a hot-pressing process to form the composite system. Since they do not implement any foreign fibers for reinforcement purposes, these monocomposites are predestined for material recycling. In addition, they have a high grading potential, which makes it possible to adjust the mechanical property profile in a targeted manner with regard to the required component properties by varying the process settings, such as temperature and pressure. Since very little is known about the structure-property relationships, they are described in more detail in this work. In this regard, the production of graded, thermoplastic composite systems is based on three self-reinforced base textiles, whose mechanical tensile test properties are compared and evaluated with their respective microstructures. Furthermore, a new direct forming tool is being developed, which significantly increases the degree of complexity with regard to grading sharpness and the depiction of grading zones. In addition, this tool replaces the previously used, classic fluid temperature control with an electrical resistance ceramic heater, the response of which is significantly faster and therefore shortens the cycle times during the hot pressing process. The analysis and evaluation of the surface temperature control is based on numerous series of measurements, which are based on both homogeneous and differential temperature control constellations. The effectiveness of the grading and the sharpness of the grading is demonstrated using dynamic and mechanical investigation methods using the impact test and the classic tensile test, coupled with digital image correlation.	eng
dcterms.accessRights	open access
dcterms.creator	Rohde, Björn
dcterms.dateAccepted	2023-06-27
dcterms.extent	XII, 159 Seiten
dc.contributor.corporatename	Kassel, Universität Kassel, Fachbereich Maschinenbau	ger
dc.contributor.referee	Heim, Hans-Peter (Prof. Dr.-Ing.)
dc.contributor.referee	Ries, A. (Prof. Dr.-Ing.)
dc.publisher.place	Kassel
dc.relation.isbn	978-3-7376-1134-3
dc.subject.swd	Thermoplast	ger
dc.subject.swd	Gradierung	ger
dc.subject.swd	Polypropylen	ger
dc.subject.swd	Eigenverstärkung	ger
dc.type.version	publishedVersion
dcterms.source.series	Schriftenreihe des Instituts für Werkstofftechnik / Kunststofftechnik	ger
dcterms.source.volume	Band 17
kup.iskup	true
kup.price	39,00
kup.series	Schriftenreihe des Instituts für Werkstofftechnik / Kunststofftechnik	ger
kup.subject	Naturwissenschaft, Technik, Informatik, Medizin
kup.typ	Dissertation
kup.institution	FB 15 / Maschinenbau
kup.binding	Softcover
kup.size	DIN A5
ubks.epflicht	true