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Vortrag

Evaluierung der Umformung infiltrierter Gewebe innerhalb einer Double Dome Geometrie

Mittwoch (26.06.2019)
14:00 - 14:20 Uhr

Die nachhaltige Wettbewerbsfähigkeit der Leichtbautechnologien in Baden-Württemberg hat sich im Laufe der Jahre durch das große Interesse von nationalen und internationalen Automobilherstellern erwiesen. Durch gemeinsame Forschungsarbeiten in den Leichtbau-Innovationsclustern des Landes Baden-Württemberg „KITe hyLITE“ und „Technologiecluster Composites“ (TC2), in welchen der Wissensvorsprung durch den Ausbau von Schlüsselqualifikationen im Bereich Faserverstärkte Kunststoffe vorangetrieben wurde, besteht seit 2011 eine enge Kooperation zwischen dem KIT-FAST und dem Institut für Flugzeugbau (IFB) der Universität Stuttgart. Das Projekt „Forschungsbrücke KIT – Universität Stuttgart“ führt die erfolgreiche Zusammenarbeit beider Hochschulen fort. Innerhalb dieses Projekts soll der Wet Compression Molding (WCM)-Prozess als kostengünstiges und effizientes Herstellungsverfahren von Hochleistungsfaserverbunden für die Großserie untersucht werden. Der WCM-Prozess ermöglicht durch die Parallelisierung der Prozessschritte des Harzauftrages und der simultanen Textilumformung und Konsolidierung im Werkzeug kurze Taktzeiten für die Herstellung. Die simultane Infiltration des Textilen Gewebes bei gleichzeitiger Umformung im WCM-Prozess erfordert, insbesondere zur simulativen Abbildung des Prozesses, einen umfassenden Kenntnisstand etwaiger Abhängigkeiten der beteiligten Einflussgrößen. Das Forschungsvorhaben legt die Fragestellung zu Grunde, ob die viskose Benetzung des Textils einen Effekt auf das Umformergebnis hat. Die hieraus abgeleiteten Drapier-Untersuchungen benetzter Kohlenstofffasergewebe in einer Double Dome Referenzgeometrie wurden auf einem eigens entwickelten Prüfstand untersucht. Das Textil wird hierzu in einem Spannrahmen mit umlaufend angebrachten Greifern eingespannt. Die Greifer können über verschiedene Zugfedern einstellbare Rückhaltekräfte gewährleisten. Zusätzlich wurde der Prüfstand in einer Finite-Elemente-Simulation modelliert, um den Einfluss lokal verschiedener Greiferkräfte vorherzusagen. Die durchgeführte Versuchsreihe beinhaltet die Variation von Faserrückhaltekräften sowie unterschiedlichen Textilorientierungen. Die Validierung des Umformergebnisses basiert auf der optischen Untersuchung auftretender Umformeffekte sowie dem gemessenen Fasereinzug. Um den Einfluss der Faserbenetzung auf den Drapiervorgang zu untersuchen, finden Silikonöle unterschiedlicher Viskosität als Harzersatzsystem Verwendung.

Sprecher/Referent:
Fabian Albrecht
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)