Erhöhung der Gewebegeschlossenheit zur Steigerung der Qualität von Verstärkungsfasergeweben

Christian Daniel Boltersdorf

• Verlag: Shaker
• Jahr: 2024
• eBook-ISBN:
  9783844093933
• Auflage: 0

In den Anwendungsfeldern Automobil sowie Luft- und Raumfahrt werden flache, geschlossene Gewebe benötigt, um das Leichtbaupotenzial optimal auszuschöpfen. Die makellose Produktqualität ist den Anwendern dabei sehr wichtig. Gewebe besitzen gegenüber Gelegen den Nachteil der Ondulation. Diese führt zur Reduktion der mechanischen Eigenschaften als auch optischen Mängeln (z.B. Lücken im Gewebe). Gespreizte Gewebe stellen hierfür eine Lösung dar. Allerdings existiert noch kein für KMU geeignetes Verfahren, mit dem Standardgewebe in einem zum Weben separaten Prozess je nach Kundenbedarf nachgespreizt werden können.Ziel der vorliegenden Arbeit ist als erstes die Entwicklung eines Prüfsystems zur Bestimmung der Gewebegeschlossenheit. Als zweites wird ein Verfahren und eine Anlage zur Erhöhung der Geschlossenheit (das Gewebespreizen) entwickelt und bewertet. Sowohl das optische Prüfsystem als auch die Gewebespreizanlage im Labormaßstab werden nach jeweils passender Konstruktionsmethodik entwickelt und anschließend experimentell validiert. Die Kombination der Funktionsprinzipien ist so aussichtsreich, dass die Gewebespeizanlage auf Industriemaßstab skaliert und dabei verbessert werden kann.Durch abschließende Versuche wird das Gewebespreizverfahren bewertet. Es werden zwei Gewebevarianten aus Carbonfasern mit üblichen Flächengewichten für die Anwendung im Automobil und den Bereichen Luft- und Raumfahrt hergestellt. Diese weisen jedoch gegenüber Standardgeweben deutlich bessere Geschlossenheiten auf. Das Aufspreizen der Rovings im Gewebe senkt die Ondulation und die Geschlossenheit der Oberfläche steigt. So können dünnere Einzellagen hergestellt werden und eine bessere Oberflächengüte erzielt werden.

Inhaltsverzeichnis

• 1 Einleitung
• 2 Theoretische Grundlagen zur Qualität von Geweben
• 3 Stand der Technik zum Verstärkungsfaserweben
• 4 Trends und Defizite in der Herstellung geschlossener Gewebe
• 5 Zwischenfazit und Aufgabenstellung
• 6 Optische Prüfung der Gewebequalität
• 7 Erhöhung der Gewebegeschlossenheit durch nachträgliches Spreizen
• 8 Untersuchung und Nachweis der Industrietauglichkeit
• 9 Transfer des Gewebespreizverfahrens auf weitere Fasermaterialien
• 10 Technische Gesamtbewertung des Gewebespreizverfahrens
• 11 Wirtschaftliche Bewertung des Gewebespreizverfahrens
• 12 Ausblick
• 13 Zusammenfassung
• 14 Summary
• 15 Abbildungs- und Tabellenverzeichnis
• 16 Literatur
• 17 Anhang A: Abkürzungsverzeichnis, Formelzeichen
• 18 Anhang B: Einflussgrößen der Entwicklung eines optischen Qualitätsprüfsystems
• 19 Anhang C: Übersicht über Konzeptideen für Gewebespreizverfahren
• 20 Anhang D: Kurzversuche zur Auswahl der Gewebespreizprinzipien
• 21 Anhang E: Anforderungsliste für das Gewebespreizverfahren im Labormaßstab
• 22 Anhang F: Anforderungsliste für das Gewebespreizverfahren im Industriemaßstab