Die Steifigkeit der Kunststoffzwischenschicht von geklemmten Glasscheiben ist maßgeblich für die Spannungen und Verformungen der Glasscheibe verantwortlich. In der DIN 18008-3 werden für die Zwischenschichten bei Klemmhalterungen nur grobe Richtwerte für die Berechnung der Spannungen in der Glasscheibe angegeben. Eine genaue Kenntnis der Steifigkeit der Kunststoffzwischenschichten würde jedoch eine genauere, wirtschaftlichere und ressourcenschonendere Bemessung der Glasscheiben erlauben. Ziel des Forschungsvorhabens war die Ermittlung realitätsnaher Steifigkeitswerte der Kunststoffzwischenschichten kleinteiliger Elastomerlager im Glasbau, um eine wirtschaftlichere und ressourcenschonendere Bemessung von geklemmten Glasscheiben zu ermöglichen. Unter Anwendung von erstellten Materialmodellen können Glasscheiben dünner ausgeführt werden, wodurch der Verbrauch von Ressourcen reduziert und graue Energie eingespart wird.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In vielen industriellen Infrarotschweißprozessen ist ein Rauchen der infraroterwärmten Bauteilbereiche zu beobachten. In der vorliegenden Arbeit werden die mechanischen Eigenschaften von Infrarotschweißverbindungen mit der Rauchbildung und thermisch-oxidativen Kunststoffbelastung korreliert und zwei Ansätze zur schonenden Erwärmung untersucht. Die Ergebnisse weisen nach, dass eine thermisch-oxidative Kunststoffschädigung zu einer Verschlechterung der mechanischen Schweißnahteigenschaften führt. Das Schweißen in Argonatmosphäre und mit aktiver Strahlerleistungsregelung verhindern die Kunststoffzersetzung und führen in der Regel zu besseren mechanischen Schweißnahteigenschaften. Weiterhin wird deutlich, dass Umstellzeiten ≥ 5 s eine erhebliche Reduzierung der Schweißnahteigenschaften zur Folge haben. Die derzeit übliche Stumpfanordnung der Fügeteile führt beim Infrarotschweißen faserverstärkter Kunststoffe zu einer Faserumlenkung in der Fügenaht und hat zur Folge, dass die Faserverstärkung nicht über die Fügeebene hinweg genutzt werden kann. Im Rahmen der Arbeit wird das überlappende Infrarotschweißen von Organoblechen untersucht. Um Hohlkörper aus Organoblechen mit erhöhter Komplexität, Größe und Steifigkeit herstellen zu können, werden zudem zwei industriell nutzbare Verfahrensvarianten auf Basis des Infrarotschweißens entwickelt. Die Ergebnisse zeigen, dass in Plattenprobekörpern und in Hohlkörpern eine Nutzung der Faserverstärkung über die Fügeebene hinweg möglich ist.
Aktualisiert: 2022-05-19
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Die Steifigkeit der Kunststoffzwischenschicht von geklemmten Glasscheiben ist maßgeblich für die Spannungen und Verformungen der Glasscheibe verantwortlich. In der DIN 18008-3 werden für die Zwischenschichten bei Klemmhalterungen nur grobe Richtwerte für die Berechnung der Spannungen in der Glasscheibe angegeben. Eine genaue Kenntnis der Steifigkeit der Kunststoffzwischenschichten würde jedoch eine genauere, wirtschaftlichere und ressourcenschonendere Bemessung der Glasscheiben erlauben. Ziel des Forschungsvorhabens war die Ermittlung realitätsnaher Steifigkeitswerte der Kunststoffzwischenschichten kleinteiliger Elastomerlager im Glasbau, um eine wirtschaftlichere und ressourcenschonendere Bemessung von geklemmten Glasscheiben zu ermöglichen. Unter Anwendung von erstellten Materialmodellen können Glasscheiben dünner ausgeführt werden, wodurch der Verbrauch von Ressourcen reduziert und graue Energie eingespart wird.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Ein neuartiges Miniaturisierungskonzept für ein Dynamisches Wärmestrom-Differenzkalorimeter (Differential Scanning Calorimeter, DSC) wird vorgestellt. Übliche DSC-Geräte bestehen aus Ofen, Messzelle, Tiegel und Elektronik. Der hier beschriebene DSC-Chip ist Ofen und Messzelle zugleich. In einer Ausführungsform ist auch bereits der Tiegel enthalten. Heizer (Ofen) und Temperatursensoren sind im neuen Kalorimeter auf einen Keramikmonolithen mit vergrabenen planaren Temperatursensoren und einen Heizer reduziert. Dabei entsteht durch die Miniaturisierung keine Einschränkung in der Handhabung von Proben gegenüber der bisherigen Laborpraxis.
Vor der Umsetzung des Designs in eine reale Struktur wurde dessen Funktionsfähigkeit mittels numerischer Simulationen überprüft. Die Charakterisierung mehrerer Versionen dieses DSC-Chips unter verschiedenen Messbedingungen zeigte, dass es den herkömmlichen DSC-Geräten messtechnisch nahezu ebenbürtig ist.
Die kompakte Bauweise mit den damit einhergehenden niedrigen Fertigungskosten, dem niedrigen Energieverbrauch und der hohen Dynamik bei gleichzeitig einfacher Handhabung verschaffen dem keramischen DSC-Chip eine herausragende Position unter den bekannten Kalorimeterkonzepten und eröffnen Möglichkeiten zur Erweiterung der typischen Anwendungen und der Anwenderzielgruppen.
Aktualisiert: 2019-12-12
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