Authors
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Gliesche, K. ; Orawetz, H. ; Kupka, M. ; Wentzel, H.-P.
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Title
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Entwicklung eines Werkzeugs aus Faserverbunden mit gleichmäßiger Temperaturverteilung auf der Werkzeugoberfläche
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Date
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29.04.2005
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Number
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12781
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Abstract
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Es werden zunehmend hochwertige Carbonfaser-Epoxidharz-Bauteile durch Harzinjektion von textilen Preforms hergestellt. Die Harzsysteme erfordern dabei<br />teilweise Aushärtetemperaturen von 180 °C. Dadurch entstehen erhebliche Spannungen innerhalb des Bauteils beim Abkühlen. Damit diese Spannungen nicht<br />zu Verwerfungen des Bauteils nach dem Abkühlen führen, muss außer einem ausgeglichenen Lagenaufbau auch eine über das gesamte Bauteil hinweg sehr<br />gleichmäßige Werkzeugoberfl ächentemperatur während des Aufheizens und Abkühlens vorliegen.<br /><br />Diese notwendige gleichmäßige Werkzeugoberfl ächentemperatur wird hier durch den Einsatz von Glasfaser-Epoxidharz-Composite als Werkzeugmaterial und<br />darin eingelagerte Carbonfaserrovings, die als Ohmsche Leiter geschaltet und geregelt sind, erreicht. Die unterschiedliche Wärmeabstrahlung von Werkzeugmitte<br />und Werkzeugrand wird durch lokal unterschiedliche Heizleistung ausgeglichen. Diese wird hauptsächlich durch unterschiedlich dicht liegende<br />Carbonrovings erreicht. Um die Rovings unterschiedlich dicht abzulegen, wird die Tailored Fiber Placement Technik eingesetzt. Anhand eines Beispiels wird<br />diese Lösung dargestellt.<br /><br />High-grade carbon-fi ber/resin parts are increasingly produced from textile preforms by resin injection. Some of those resin systems require hardening temperatures<br />of 180 °C (357 F). Thereby in the process of cooling, considerable stresses develop internally. To prevent warping after cooling, beside a well-balanced<br />layer structure an even temperature distribution on the tool surface is required during heating and cooling. The latter is achieved by using glas-fi ber/resin<br />composites that incorporate carbon fi bers, connected and controlled as electrical resistors. Differences in heat transfer between the centre and edges of the<br />composite tool are compensated by locally different specifi c heat output. This is primarily achieved by a different density of the carbon fi bers, generated by<br />the Tailored Fiber Placement technique. The solution is demonstrated by an example.
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Publisher
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GAK Gummi Fasern Kunststoffe
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Wikidata
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Citation
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GAK Gummi Fasern Kunststoffe 58 (2005) 167-173
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DOI
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http://www.gak.de/uploads/tx_tfzmagazine/in0305_01.pdf
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Tags
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