Aktualisiert: 2023-07-02
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Handbuch Maschinenbau
Schlüsselwort: Klebverbindung
Handbuch Maschinenbau
Handbuch Maschinenbau
Zur Gestaltung adhäsiver Laminatstirnverankerungen und Prozessanalyse zur Fertigung thermoplastischer Faserverbundrohre
Diese Arbeit steht im Kontext der Entwicklung von Druckbehältern mit thermoplastischer Matrix nach der sogenannten Darmstädter Bauweise. Konkret thematisiert werden Konstruktionsparameter adhäsiver Laminatstirnverankerungen und Prozessparameter für die Herstellung endlosfaserverstärkter Thermoplast-Rohre aus Bandhalbzeug im Schleuderverfahren.
In eine Bohrung eingeklebte Anker ermöglichen eine punktuelle Krafteinleitung in die Stirnseite von Faser-Kunststoff-Laminaten. Die Untersuchung dieses Krafteinleitungskonzepts ist der Themenschwerpunkt dieser Arbeit. Die grundlegenden Einflüsse auf die Leichtbaueigenschaften werden beschrieben. Das mechanische Verhalten wird numerisch analysiert. Es werden Verfahren für eine zuverlässige Herstellung der Verankerung aufgezeigt. Den Kern der Arbeit stellt die experimentelle Untersuchung zum Einfluss des Laminataufbaus und der Geometrie auf das Tragverhalten einschließlich dem Vergleich zur T-Bolzenverbindung dar. Die Belastbarkeit der Klebschicht wird für verschiedene Adhäsive und Anker untersucht. Abschließend werden die wesentlichen Ergebnisse zu Konstruktionshinweisen zusammengefasst.
Im Schleuderverfahren wird durch die Fliehkraft und das Aufschmelzen der thermoplastischen Matrix das Bandhalbzeug konsolidiert. Dieses Verfahren wird in einer Prozessanalyse untersucht und die Auswirkung der Drehzahl, der Prozesstemperatur und der Heizdauer auf den Porengehalt von CFK- und GFK-Polyamid 6-Rohren diskutiert. Für beide Werkstoffe werden geringe Porengehalte erreicht. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wird darüber hinaus eine Verfahrensvariante mit anionischer in-situ-Polymerisation von Polyamid 6 untersucht.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Beitrag zur Bestimmung des Geltungsbereichs, der Klassifizierung und Umsetzung von Klebungen nach DIN 2304 am Beispiel mechatronischer Bauteile
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde aus der DIN 2304 eine Systematik herausgearbeitet, die eine vereinfachte Darstellung der Bewertung von Klebungen nach DIN 2304 ermöglicht. Damit ist eine Umsetzung in jeder Industrie möglich. Dies wird durch eine Anwendung im umfangreichen Automobilprozess verdeutlicht.
Die Norm wurde als Leitlinie für jeden betroffenen Industrieprozessschritt von der ersten Anfrage bis zum Ende des Produktlebenszyklus angewendet. Das zur Veranschaulichung genutzte Beispiel ist ein Head-up-Display (HUD) mit integriertem Driver-Monitoring-System (DMS). Dabei bildet die Klebfassung des Objektivs des DMS den Schwerpunkt.
Um das Kleben von zum Beispiel sicherheitsrelevanten Bauteilen im HUD zu ermöglichen und zu standardisieren, wurde ein Bewertungswerkzeug für die Einteilung der einzelnen Bauteile in vier Sicherheitsklassen erstellt. Diese allgemeingültig entwickelte Logik im Bewertungswerkzeug erlaubt eine zeitsparende Analyse auch außerhalb des ursprünglichen Anwendungsbereiches.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Formblätter entworfen, die aus dem Spezialgebiet des HUD heraus auf andere Industriebereiche übertragbar sind. An die Sicherheitseinteilung des Bewertungswerkzeuges schließt sich eine Vorgehensweise an, die notwendige Anweisungen für Prüfungen und erforderliche Nachweise mit sich bringt.
Dies beinhaltet im Zweifelsfall eine höhere Sicherheitseinstufung. Die einzelnen Prozessschritte werden bei der Implementierung durch einen 14-Stufen-Plan unterstützt.
Aktualisiert: 2023-06-16
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Beitrag zur Bestimmung des Geltungsbereichs, der Klassifizierung und Umsetzung von Klebungen nach DIN 2304 am Beispiel mechatronischer Bauteile
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde aus der DIN 2304 eine Systematik herausgearbeitet, die eine vereinfachte Darstellung der Bewertung von Klebungen nach DIN 2304 ermöglicht. Damit ist eine Umsetzung in jeder Industrie möglich. Dies wird durch eine Anwendung im umfangreichen Automobilprozess verdeutlicht.
Die Norm wurde als Leitlinie für jeden betroffenen Industrieprozessschritt von der ersten Anfrage bis zum Ende des Produktlebenszyklus angewendet. Das zur Veranschaulichung genutzte Beispiel ist ein Head-up-Display (HUD) mit integriertem Driver-Monitoring-System (DMS). Dabei bildet die Klebfassung des Objektivs des DMS den Schwerpunkt.
Um das Kleben von zum Beispiel sicherheitsrelevanten Bauteilen im HUD zu ermöglichen und zu standardisieren, wurde ein Bewertungswerkzeug für die Einteilung der einzelnen Bauteile in vier Sicherheitsklassen erstellt. Diese allgemeingültig entwickelte Logik im Bewertungswerkzeug erlaubt eine zeitsparende Analyse auch außerhalb des ursprünglichen Anwendungsbereiches.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Formblätter entworfen, die aus dem Spezialgebiet des HUD heraus auf andere Industriebereiche übertragbar sind. An die Sicherheitseinteilung des Bewertungswerkzeuges schließt sich eine Vorgehensweise an, die notwendige Anweisungen für Prüfungen und erforderliche Nachweise mit sich bringt.
Dies beinhaltet im Zweifelsfall eine höhere Sicherheitseinstufung. Die einzelnen Prozessschritte werden bei der Implementierung durch einen 14-Stufen-Plan unterstützt.
Aktualisiert: 2023-06-16
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Beitrag zur Bestimmung des Geltungsbereichs, der Klassifizierung und Umsetzung von Klebungen nach DIN 2304 am Beispiel mechatronischer Bauteile
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde aus der DIN 2304 eine Systematik herausgearbeitet, die eine vereinfachte Darstellung der Bewertung von Klebungen nach DIN 2304 ermöglicht. Damit ist eine Umsetzung in jeder Industrie möglich. Dies wird durch eine Anwendung im umfangreichen Automobilprozess verdeutlicht.
Die Norm wurde als Leitlinie für jeden betroffenen Industrieprozessschritt von der ersten Anfrage bis zum Ende des Produktlebenszyklus angewendet. Das zur Veranschaulichung genutzte Beispiel ist ein Head-up-Display (HUD) mit integriertem Driver-Monitoring-System (DMS). Dabei bildet die Klebfassung des Objektivs des DMS den Schwerpunkt.
Um das Kleben von zum Beispiel sicherheitsrelevanten Bauteilen im HUD zu ermöglichen und zu standardisieren, wurde ein Bewertungswerkzeug für die Einteilung der einzelnen Bauteile in vier Sicherheitsklassen erstellt. Diese allgemeingültig entwickelte Logik im Bewertungswerkzeug erlaubt eine zeitsparende Analyse auch außerhalb des ursprünglichen Anwendungsbereiches.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Formblätter entworfen, die aus dem Spezialgebiet des HUD heraus auf andere Industriebereiche übertragbar sind. An die Sicherheitseinteilung des Bewertungswerkzeuges schließt sich eine Vorgehensweise an, die notwendige Anweisungen für Prüfungen und erforderliche Nachweise mit sich bringt.
Dies beinhaltet im Zweifelsfall eine höhere Sicherheitseinstufung. Die einzelnen Prozessschritte werden bei der Implementierung durch einen 14-Stufen-Plan unterstützt.
Aktualisiert: 2023-06-13
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Beitrag zur Bestimmung des Geltungsbereichs, der Klassifizierung und Umsetzung von Klebungen nach DIN 2304 am Beispiel mechatronischer Bauteile
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde aus der DIN 2304 eine Systematik herausgearbeitet, die eine vereinfachte Darstellung der Bewertung von Klebungen nach DIN 2304 ermöglicht. Damit ist eine Umsetzung in jeder Industrie möglich. Dies wird durch eine Anwendung im umfangreichen Automobilprozess verdeutlicht.
Die Norm wurde als Leitlinie für jeden betroffenen Industrieprozessschritt von der ersten Anfrage bis zum Ende des Produktlebenszyklus angewendet. Das zur Veranschaulichung genutzte Beispiel ist ein Head-up-Display (HUD) mit integriertem Driver-Monitoring-System (DMS). Dabei bildet die Klebfassung des Objektivs des DMS den Schwerpunkt.
Um das Kleben von zum Beispiel sicherheitsrelevanten Bauteilen im HUD zu ermöglichen und zu standardisieren, wurde ein Bewertungswerkzeug für die Einteilung der einzelnen Bauteile in vier Sicherheitsklassen erstellt. Diese allgemeingültig entwickelte Logik im Bewertungswerkzeug erlaubt eine zeitsparende Analyse auch außerhalb des ursprünglichen Anwendungsbereiches.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Formblätter entworfen, die aus dem Spezialgebiet des HUD heraus auf andere Industriebereiche übertragbar sind. An die Sicherheitseinteilung des Bewertungswerkzeuges schließt sich eine Vorgehensweise an, die notwendige Anweisungen für Prüfungen und erforderliche Nachweise mit sich bringt.
Dies beinhaltet im Zweifelsfall eine höhere Sicherheitseinstufung. Die einzelnen Prozessschritte werden bei der Implementierung durch einen 14-Stufen-Plan unterstützt.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Untersuchungen über das Temperaturverhalten von geklebten Betonstahlverbindungen. Abschlussbericht.
Das Verbinden/Stoßen von Betonstahl durch mechanische Verbindungselemente wird in der Praxis häufig eingesetzt. Verfügbare Techniken sind z.B. das Anbringen von Gewinden an den Betonstahlenden und deren Verschraubung. Wegen ungünstiger Eigenschaften solcher Verbindungen (hoher Schlupf; vermindertes Dauerschwingverhalten) wurde mit dieser Forschungsarbeit der Idee nachgegangen, Betonstähle in innen profilierte Stahlhülsen mit schnell abbindendem Kunstharzmörtel einzukleben.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Schwingfestigkeitsanalyse struktureller Klebverbindungen unter Belastung mit variablen Amplituden.
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, eine anwendungsnahe Lebensdaueranalyse geklebter Strukturen unter schwingender Belastung mit variablen Amplituden zu ermöglichen. Die betrachteten Klebverbindungen finden sich vermehrt u.a. im modernen Fahrzeugbau. Um verlässliche Schwingfestigkeitskennwerte experimentell ermitteln zu können, werden Randbedingungen zur Versuchsdurchführung definiert und eine geeignete bauteilähnliche Probe entwickelt. Das Verhalten struktureller Klebverbindungen von Stahlfeinblechen unter Belastung mit variablen Amplituden wird unter Berücksichtigung von Reihenfolgeeffekten für unterschiedliche Beanspruchungsarten untersucht. Rechnerisch erfolgt eine Lebensdaueranalyse basierend auf mittels FEM berechneten Effektivspannungen und Referenzwöhlerlinien. Die Kollektivbelastung wird über eine lineare Schadensakkumulation berücksichtigt. Dabei werden Schadenssummen Dexp ≈ 0,1 beobachtet, die sowohl von der Beanspruchung, der Belastung als auch dem Versagenskriterium abhängig sind. Die alternative bruchmechanische Betrachtung einer Versagensschwelle unterstreicht vor dem Hintergrund einer mangelnden Dauerfestigkeit den Wert einer geeigneten Schadensakkumulation.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Langzeitbeständigkeit und Sicherheit Harnstoffharz-verklebter tragender Holzbauteile. Abschlussbericht.
Das Forschungsvorhaben wurde im Jahr 2007 im Nachgang zu dem im Januar 2006 erfolgten katastrophalen Bauwerksversagen der Eissporthalle in Bad Reichenhall initiiert. Für den Einsturz der Dachkonstruktion waren mehrere zusammenwirkende Ursachen maßgebend. Eine der wesentlichsten Schadensursachen betraf die Harnstoff-Formaldehyd(UF-)Harz verklebten Keilzinkenvollstöße der Untergurte der kastenförmigen Hauptträger der Dachkonstruktion. Bedingt durch langjährig andauernde Kondensatbildung an der Unterkante der Hauptträger, in Folge bauphysikalisch zum damaligen Zeitpunkt nicht durchgängig bekannter konvektiver Sachverhalte, erfolgte eine hydrolytische Degradation der UF-Klebefugen im Biegezugbereich der Keilzinkenvollstöße verbunden mit einem weitgehenden Verlust der Tragfähigkeit der Verbindungen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Qualitätssicherung klebemassenbasierter Verbindungstechnik für die Ausbildung der Luftdichtheitsschichten. Abschlussbericht.
Das Forschungsprojekt dient aufbauend auf einem bereits abgeschlossenen Forschungsvorhaben der Entwicklung einer geeigneten Prüfmethode für die Bewertung von Klebemassen. Bei dem vorangegangenen Forschungsvorhaben "Qualitätssicherung klebebasierter Verbindungstechnik für Luftdichtheitsschichten" (Fördernr. E 2002/05) wurde ein Prüfverfahren zur Bewertung von Klebebändern entwickelt. Luftdichtheitsschichten bestehen häufig aus Bahnen, die an Stößen, Überlappungen sowie an Anschlüssen mit klebebasierter Verbindungstechnik - ein- und zweiseitige Klebebänder sowie unterschiedlichen Klebemassen - verbunden werden. DIN 4108-7 enthält für Luftdichtheitsschichten, die aus verklebten Bahnen bestehen, Konstruktionsempfehlungen, die neben Klebebändern auch Klebemassen erlauben, die ebenfalls ohne mechanische Sicherung auskommen sollen. Diese Empfehlung hat bereits zu massiver Unsicherheit bei beratenden Ingenieuren sowie Bausachverständigen geführt. Es ist dabei klar, dass eine unter bauüblichen Bedingungen hergestellte Verklebung nicht mit industriellen Verklebungen verglichen werden kann. Dennoch wird erwartet, dass diese Verklebungen für Standzeiten von bis zu 50 Jahren ihre Funktion erfüllen sollen.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Zur Verklebung von Wärmedämmverbundsystemen auf Beplankungswerkstoffen des Holzrahmenbaus.
Bei der Verklebung von Wärmedämmverbundsystemen auf Holzwerkstoffplatten im Holzrahmenbau kam es in der Vergangenheit zu Adhäsionsversagen. Die Arbeit unter-sucht den Zusammenhang zwischen Feuchtegehaltsschwankungen des Holzwerkstoffs und der Adhäsionsfestigkeit der Klebemörtel. Die gewonnenen Erkenntnisse ermögli-chen die Beurteilung des Haftverbundes und münden in Empfehlungen für die Ausfüh-rung von WDVS im Holzrahmenbau.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Dauerhaftigkeit von geklebtem Isolierglas. Abschlussbericht.
Ziel dieses Forschungsprojektes war es, zu ermitteln, ob die zusätzlichen Lasten die durch die neue Verglasungstechnik auf ein Mehrscheibenisolierglas aufgebracht werden, die Dauerhaftigkeit des Randverbundes negativ beeinträchtigen. Betrachtet wurden hierbei auch Faktoren, die als Vorteil der neuen Verglasungstechnik gegenüber der konventionellen Technik aufgeführt werden (Entfall der Armierung und der lastabtragenden Klotzung). An entsprechend der Zielsetzung gestalteten Probekörpern (Isoliergläser und geklebte Fensterelemente) wurden Auswirkungen von verschiedenen Einflüssen und Parametern simuliert und die Ergebnisse der einzelenen Lastfälle miteinander verglichen. Insbesondere die Gasverlustrate, die Veränderung der Gaskonzentration, die Trocknungsmittelbeladung und die geometrischen Veränderungen der Probekörper waren dabei wesentliche Punkte, die in diesem Zusammenhang untersucht wurden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Beitrag zur Bestimmung des Geltungsbereichs, der Klassifizierung und Umsetzung von Klebungen nach DIN 2304 am Beispiel mechatronischer Bauteile
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde aus der DIN 2304 eine Systematik herausgearbeitet, die eine vereinfachte Darstellung der Bewertung von Klebungen nach DIN 2304 ermöglicht. Damit ist eine Umsetzung in jeder Industrie möglich. Dies wird durch eine Anwendung im umfangreichen Automobilprozess verdeutlicht.
Die Norm wurde als Leitlinie für jeden betroffenen Industrieprozessschritt von der ersten Anfrage bis zum Ende des Produktlebenszyklus angewendet. Das zur Veranschaulichung genutzte Beispiel ist ein Head-up-Display (HUD) mit integriertem Driver-Monitoring-System (DMS). Dabei bildet die Klebfassung des Objektivs des DMS den Schwerpunkt.
Um das Kleben von zum Beispiel sicherheitsrelevanten Bauteilen im HUD zu ermöglichen und zu standardisieren, wurde ein Bewertungswerkzeug für die Einteilung der einzelnen Bauteile in vier Sicherheitsklassen erstellt. Diese allgemeingültig entwickelte Logik im Bewertungswerkzeug erlaubt eine zeitsparende Analyse auch außerhalb des ursprünglichen Anwendungsbereiches.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Formblätter entworfen, die aus dem Spezialgebiet des HUD heraus auf andere Industriebereiche übertragbar sind. An die Sicherheitseinteilung des Bewertungswerkzeuges schließt sich eine Vorgehensweise an, die notwendige Anweisungen für Prüfungen und erforderliche Nachweise mit sich bringt.
Dies beinhaltet im Zweifelsfall eine höhere Sicherheitseinstufung. Die einzelnen Prozessschritte werden bei der Implementierung durch einen 14-Stufen-Plan unterstützt.
Aktualisiert: 2023-05-31
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Beitrag zur Bestimmung des Geltungsbereichs, der Klassifizierung und Umsetzung von Klebungen nach DIN 2304 am Beispiel mechatronischer Bauteile
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde aus der DIN 2304 eine Systematik herausgearbeitet, die eine vereinfachte Darstellung der Bewertung von Klebungen nach DIN 2304 ermöglicht. Damit ist eine Umsetzung in jeder Industrie möglich. Dies wird durch eine Anwendung im umfangreichen Automobilprozess verdeutlicht.
Die Norm wurde als Leitlinie für jeden betroffenen Industrieprozessschritt von der ersten Anfrage bis zum Ende des Produktlebenszyklus angewendet. Das zur Veranschaulichung genutzte Beispiel ist ein Head-up-Display (HUD) mit integriertem Driver-Monitoring-System (DMS). Dabei bildet die Klebfassung des Objektivs des DMS den Schwerpunkt.
Um das Kleben von zum Beispiel sicherheitsrelevanten Bauteilen im HUD zu ermöglichen und zu standardisieren, wurde ein Bewertungswerkzeug für die Einteilung der einzelnen Bauteile in vier Sicherheitsklassen erstellt. Diese allgemeingültig entwickelte Logik im Bewertungswerkzeug erlaubt eine zeitsparende Analyse auch außerhalb des ursprünglichen Anwendungsbereiches.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Formblätter entworfen, die aus dem Spezialgebiet des HUD heraus auf andere Industriebereiche übertragbar sind. An die Sicherheitseinteilung des Bewertungswerkzeuges schließt sich eine Vorgehensweise an, die notwendige Anweisungen für Prüfungen und erforderliche Nachweise mit sich bringt.
Dies beinhaltet im Zweifelsfall eine höhere Sicherheitseinstufung. Die einzelnen Prozessschritte werden bei der Implementierung durch einen 14-Stufen-Plan unterstützt.
Aktualisiert: 2023-05-18
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Beitrag zur Bestimmung des Geltungsbereichs, der Klassifizierung und Umsetzung von Klebungen nach DIN 2304 am Beispiel mechatronischer Bauteile
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde aus der DIN 2304 eine Systematik herausgearbeitet, die eine vereinfachte Darstellung der Bewertung von Klebungen nach DIN 2304 ermöglicht. Damit ist eine Umsetzung in jeder Industrie möglich. Dies wird durch eine Anwendung im umfangreichen Automobilprozess verdeutlicht.
Die Norm wurde als Leitlinie für jeden betroffenen Industrieprozessschritt von der ersten Anfrage bis zum Ende des Produktlebenszyklus angewendet. Das zur Veranschaulichung genutzte Beispiel ist ein Head-up-Display (HUD) mit integriertem Driver-Monitoring-System (DMS). Dabei bildet die Klebfassung des Objektivs des DMS den Schwerpunkt.
Um das Kleben von zum Beispiel sicherheitsrelevanten Bauteilen im HUD zu ermöglichen und zu standardisieren, wurde ein Bewertungswerkzeug für die Einteilung der einzelnen Bauteile in vier Sicherheitsklassen erstellt. Diese allgemeingültig entwickelte Logik im Bewertungswerkzeug erlaubt eine zeitsparende Analyse auch außerhalb des ursprünglichen Anwendungsbereiches.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Formblätter entworfen, die aus dem Spezialgebiet des HUD heraus auf andere Industriebereiche übertragbar sind. An die Sicherheitseinteilung des Bewertungswerkzeuges schließt sich eine Vorgehensweise an, die notwendige Anweisungen für Prüfungen und erforderliche Nachweise mit sich bringt.
Dies beinhaltet im Zweifelsfall eine höhere Sicherheitseinstufung. Die einzelnen Prozessschritte werden bei der Implementierung durch einen 14-Stufen-Plan unterstützt.
Aktualisiert: 2023-05-12
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Beitrag zur Bestimmung des Geltungsbereichs, der Klassifizierung und Umsetzung von Klebungen nach DIN 2304 am Beispiel mechatronischer Bauteile
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde aus der DIN 2304 eine Systematik herausgearbeitet, die eine vereinfachte Darstellung der Bewertung von Klebungen nach DIN 2304 ermöglicht. Damit ist eine Umsetzung in jeder Industrie möglich. Dies wird durch eine Anwendung im umfangreichen Automobilprozess verdeutlicht.
Die Norm wurde als Leitlinie für jeden betroffenen Industrieprozessschritt von der ersten Anfrage bis zum Ende des Produktlebenszyklus angewendet. Das zur Veranschaulichung genutzte Beispiel ist ein Head-up-Display (HUD) mit integriertem Driver-Monitoring-System (DMS). Dabei bildet die Klebfassung des Objektivs des DMS den Schwerpunkt.
Um das Kleben von zum Beispiel sicherheitsrelevanten Bauteilen im HUD zu ermöglichen und zu standardisieren, wurde ein Bewertungswerkzeug für die Einteilung der einzelnen Bauteile in vier Sicherheitsklassen erstellt. Diese allgemeingültig entwickelte Logik im Bewertungswerkzeug erlaubt eine zeitsparende Analyse auch außerhalb des ursprünglichen Anwendungsbereiches.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Formblätter entworfen, die aus dem Spezialgebiet des HUD heraus auf andere Industriebereiche übertragbar sind. An die Sicherheitseinteilung des Bewertungswerkzeuges schließt sich eine Vorgehensweise an, die notwendige Anweisungen für Prüfungen und erforderliche Nachweise mit sich bringt.
Dies beinhaltet im Zweifelsfall eine höhere Sicherheitseinstufung. Die einzelnen Prozessschritte werden bei der Implementierung durch einen 14-Stufen-Plan unterstützt.
Aktualisiert: 2023-05-12
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Zur Gestaltung adhäsiver Laminatstirnverankerungen und Prozessanalyse zur Fertigung thermoplastischer Faserverbundrohre
Diese Arbeit steht im Kontext der Entwicklung von Druckbehältern mit thermoplastischer Matrix nach der sogenannten Darmstädter Bauweise. Konkret thematisiert werden Konstruktionsparameter adhäsiver Laminatstirnverankerungen und Prozessparameter für die Herstellung endlosfaserverstärkter Thermoplast-Rohre aus Bandhalbzeug im Schleuderverfahren.
In eine Bohrung eingeklebte Anker ermöglichen eine punktuelle Krafteinleitung in die Stirnseite von Faser-Kunststoff-Laminaten. Die Untersuchung dieses Krafteinleitungskonzepts ist der Themenschwerpunkt dieser Arbeit. Die grundlegenden Einflüsse auf die Leichtbaueigenschaften werden beschrieben. Das mechanische Verhalten wird numerisch analysiert. Es werden Verfahren für eine zuverlässige Herstellung der Verankerung aufgezeigt. Den Kern der Arbeit stellt die experimentelle Untersuchung zum Einfluss des Laminataufbaus und der Geometrie auf das Tragverhalten einschließlich dem Vergleich zur T-Bolzenverbindung dar. Die Belastbarkeit der Klebschicht wird für verschiedene Adhäsive und Anker untersucht. Abschließend werden die wesentlichen Ergebnisse zu Konstruktionshinweisen zusammengefasst.
Im Schleuderverfahren wird durch die Fliehkraft und das Aufschmelzen der thermoplastischen Matrix das Bandhalbzeug konsolidiert. Dieses Verfahren wird in einer Prozessanalyse untersucht und die Auswirkung der Drehzahl, der Prozesstemperatur und der Heizdauer auf den Porengehalt von CFK- und GFK-Polyamid 6-Rohren diskutiert. Für beide Werkstoffe werden geringe Porengehalte erreicht. Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie wird darüber hinaus eine Verfahrensvariante mit anionischer in-situ-Polymerisation von Polyamid 6 untersucht.
Aktualisiert: 2023-03-09
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Konstitutive Modellierung warmaushärtender Klebverbindungen aus duktilmodifiziertem Epoxidharz
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der konstitutiven Modellierung von Klebverbindungen aus warmaushärtenden Strukturklebstoffen, die aus Epoxidharz bestehen und deren Matrix mithilfe von Additiven duktil modifiziert wird. Strukturklebstoffe kommen in verschiedenen Industriezweigen wie beispielweise im Maschinenbau, der Luft- und Raumfahrttechnik oder im Fahrzeugbau zum Einsatz. Im zuletzt benannten werden sie häufig im Karosserierohbau verwendet, wo im Zuge des Leichtbaus zielgerichtet auf verschiedene Materialien mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften zurückgegriffen wird. Dort hat sich die Klebtechnik als stoffschlüssige Technik neben verschiedener formschlüssiger Fügeverfahren bewährt und etabliert, da Klebstoffe unter anderem in der Lage sind, thermisch induzierte Relativverschiebungen zwischen den einzelnen Komponenten der Karosserie auszugleichen und Verformungsenergie bei Crashbeanspruchung zu dissipieren. Die Klebstoffklasse, die für solche Zwecke eingesetzt wird, gehört zur Gruppe der einkomponentigen Reaktionsklebstoffe, welche bei hohen Temperaturen aushärten (warmaushärten). Daher können bereits während der Fertigung der Klebschicht Relativverschiebungen entstehen, die ausreichen, um die Klebschicht irreversibel zu deformieren oder zu schädigen – unter Umständen sogar bis zum Versagen. Für eine sichere Auslegung ist daher ein Materialmodell für die Klebverbindung notwendig, welches die Beanspruchung der Klebschicht während der Fertigung und im Betrieb bis zum Versagen mittels der Finite-Elemente-Berechnung prognostizieren kann.
Aktualisiert: 2023-03-02
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