Materialmodell: CFK-Preforms prozesssicher konsolidieren

Für die automatisierte Fertigung von CFK-Bauteilen mit reproduzierbar hoher Qualität ist ein tiefes Prozess- und Materialverständnis notwendig. Dies betrifft auch die Konsolidierung der CFK-Preforms. Hier entstehen bei trockenen, bebinderten Faserhalbzeugen prozessinduzierte Verformungen, die zu Prozessunsicherheiten beim Einlegen des Halbzeugs in das Formwerkzeug führen.

Mit einem neu entwickelten Prüfverfahren können Materialmodelle für die Vorhersage solcher Verformungen der CFK-Preforms erstellt werden, sodass Korrekturen der Preformgeometrie möglich werden, so der Blog-Beitrag von Björn Reinhard auf der Webseite des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Hierzu wurde in Projekten mit Industriepartnern zunächst ein Prüfstand aufgebaut. An diesem konnte der Einfluss des Komprimierungs- und des Relaxationsverhaltens bei variierenden Prozessparametern (z. B. Druck, Temperatur, Haltezeiten) an ebenen Preforms untersucht werden. Aus den Versuchsergebnissen wurde eine Materialdatenbank aufgebaut, aus der eine Empfehlung für zu wählende Prozessparameter für ebene Bauteile abgeleitet werden kann.

Bild oben: Die Preformgeometrie nach der Konsolidierung entspricht nicht der Geometrie während der Prozesssierung unter Druck und Temperatur, da der Preform in Dickenrichtung zurückfedert. Dies hat vor allem bei winkligen Profilen eine geometrische Verformung zur Folge. (Quelle: DLR)


Quelle und weitere Infos: DLR

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