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Poster

Entwicklung und Aufbau eines neuartigen Messsystems zur Bestimmung der Dickenpermeabilität unter Berücksichtigung der hydrodynamischen Kompaktierungseffekte an ungesättigten Textilproben

Sonntag (01.01.2040)
00:00 - 00:27 Uhr

Bei der Herstellung von Bauteilen aus kontinuierlich faserverstärkten, duroplastischen Kunststoffen spielen Imprägnierprozesse eine bedeutende Rolle. Insbesondere bei großflächigen Bauteilen, mit einer im Verhältnis zur Fläche geringen Dicke (z. B. Motorhauben), kommen hierbei immer häufiger Verfahren zum Einsatz, bei denen eine Imprägnierung in Dickenrichtung erfolgt. So können durch vergleichsweise kurze Fließwege relativ kurze Zykluszeiten erreicht werden. Allerdings kommt es bei der Imprägnierung in Dickenrichtung infolge der Fluidströmung zu einer hydrodynamischen Kompaktierung des Textils, welche wiederum einen Einfluss auf die Dickenpermeabilität hat. Die Dickenpermeabilität kennzeichnet dabei sozusagen die Leitfähigkeit des Textils für die fluide Strömung. Es ergibt sich demnach ein komplexes Imprägnierverhalten des Textils. Für eine akkurate Prozessauslegung auf Basis einer detaillierten Prozessbeschreibung ist es notwendig, dieses Verhalten vorhersagen zu können.

Im Rahmen eines Kooperationsprojektes mit der ETH Zürich entwickelt das IVW ein neuartiges Messsystem, welches die Erfassung aller für eine detaillierte Modellierung relevanten Effekte bei der Dickenimprägnierung von Textilien erlaubt. Dazu zeichnet das System gleichzeitig die Dickenpermeabilität, die Gesamtkompaktierung, den Fließfrontfortschritt und Einzellagenverschiebungen auf. Der Fließfrontfortschritt wird mittels nicht-invasiver Ultraschall-Durchschallungsmethode erfasst, wodurch eine möglichst geringe Veränderung der Messstruktur gewährleistet ist. Einzellagenverschiebungen werden mit der Impuls-Echo-Methode bestimmt. Des Weiteren kommen linear variable Differential Transformatoren zum Aufzeichnen der Gesamtkompaktierung, Drucksensoren zur Bestimmung der Druckdifferenz zwischen Ein- und Auslass sowie ein Durchflusssensor zum Einsatz.

Das Poster zeigt den Aufbau der neuen Messzelle sowie die Ergebnisse der durchgeführten Validierungsversuche.

Sprecher/Referent:
Bjöern Willenbacher
Institut für Verbundwerkstoffe GmbH (IVW)