A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Verfahrensentwicklung zur einstufigen Herstellung von biegebelastbaren Hybridstrukturen im Fließpressprozess
Hybridstrukturen bieten bei Anwendungen mit Biegebeanspruchung ein großes Leichtbaupotenzial, erfordern jedoch komplexe und zum Teil mehrschrittige Fertigungsverfahren. In dieser Arbeit wird ein Verfahren entwickelt, das auf Basis des Fließpressprozesses biegebelastbare Hybridbalken in einem Schritt herstellt. Dazu wird ein Versuchsträger entwickelt, der die Komplexität von Realbauteilen abbildet und für zerstörende sowie zerstörungsfreie Charakterisierungsmethoden geeignet ist. Der Versuchsträger besteht aus einer funktionalisierten Kernstruktur aus Glasfasermattenverstärktem Polypropylen und äußeren Metallgurten aus Stahl- und Aluminiumlegierungen, die mit einem Haftvermittlerfilm versehen sind. Anhand des Versuchsträgers wird ein Fließpresswerkzeug und eine instrumentierte Fertigungsanlage entwickelt, mit der die Hybridstrukturen prototypisch hergestellt werden. Zur Prozessoptimierung wird die Verbindung mechanisch und optisch auf Probenebene analysiert. Weiterhin erfolgen Bauteiluntersuchungen anhand von Dreipunktbiegetests, mit denen das strukturelle Verhalten der Hybridbalken charakterisiert wird. Es wird festgestellt, dass sich mit dem einstufigen Fließpressverfahren sehr gute Verbundfestigkeiten erzielen lassen. Die Temperatur- und Druckführung weisen dabei einen großen Einfluss auf das Ergebnis auf. Anhand der Bauteiluntersuchungen wird bestätigt, dass mit dem entwickelten Verfahren Hybridbalken in nur einem Schritt gefertigt werden können, die vergleichbare mechanische Eigenschaften zu Hybridstrukturkonzepten aus mehrschrittigen Fertigungsverfahren aufweisen. ; Hybrid structures provide a high potential for lightweight design in applications with bending loads, but require complex and sometimes multi-step manufacturing processes. In this work, a process is developed that produces hybrid beams with high bending strength in one step based on the compression moulding process. For this purpose, a prototype beam is developed that represents the complexity of real components and is suitable for destructive ...
Verfahrensentwicklung zur einstufigen Herstellung von biegebelastbaren Hybridstrukturen im Fließpressprozess
Hybridstrukturen bieten bei Anwendungen mit Biegebeanspruchung ein großes Leichtbaupotenzial, erfordern jedoch komplexe und zum Teil mehrschrittige Fertigungsverfahren. In dieser Arbeit wird ein Verfahren entwickelt, das auf Basis des Fließpressprozesses biegebelastbare Hybridbalken in einem Schritt herstellt. Dazu wird ein Versuchsträger entwickelt, der die Komplexität von Realbauteilen abbildet und für zerstörende sowie zerstörungsfreie Charakterisierungsmethoden geeignet ist. Der Versuchsträger besteht aus einer funktionalisierten Kernstruktur aus Glasfasermattenverstärktem Polypropylen und äußeren Metallgurten aus Stahl- und Aluminiumlegierungen, die mit einem Haftvermittlerfilm versehen sind. Anhand des Versuchsträgers wird ein Fließpresswerkzeug und eine instrumentierte Fertigungsanlage entwickelt, mit der die Hybridstrukturen prototypisch hergestellt werden. Zur Prozessoptimierung wird die Verbindung mechanisch und optisch auf Probenebene analysiert. Weiterhin erfolgen Bauteiluntersuchungen anhand von Dreipunktbiegetests, mit denen das strukturelle Verhalten der Hybridbalken charakterisiert wird. Es wird festgestellt, dass sich mit dem einstufigen Fließpressverfahren sehr gute Verbundfestigkeiten erzielen lassen. Die Temperatur- und Druckführung weisen dabei einen großen Einfluss auf das Ergebnis auf. Anhand der Bauteiluntersuchungen wird bestätigt, dass mit dem entwickelten Verfahren Hybridbalken in nur einem Schritt gefertigt werden können, die vergleichbare mechanische Eigenschaften zu Hybridstrukturkonzepten aus mehrschrittigen Fertigungsverfahren aufweisen. ; Hybrid structures provide a high potential for lightweight design in applications with bending loads, but require complex and sometimes multi-step manufacturing processes. In this work, a process is developed that produces hybrid beams with high bending strength in one step based on the compression moulding process. For this purpose, a prototype beam is developed that represents the complexity of real components and is suitable for destructive ...
Verfahrensentwicklung zur einstufigen Herstellung von biegebelastbaren Hybridstrukturen im Fließpressprozess
Stallmeister, Tim (author)
2023-01-01
system:CT004003446
Theses
Electronic Resource
German
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