In dieser Arbeit wird durch eine detaillierte Analyse der großen Vielfalt von Thermoplasten auf ihre Eignung für einen Einsatz in der Fahrzeugaußenhaut Rechnung getragen. Darauf aufbauend konnte der Einfluss verschiedener Textilarchitekturen auf die Oberflächenwelligkeit mittels werkstoffgerechter Berechnungsmodelle und eingehender experimenteller Untersuchungen identifiziert werden. Ferner wurden in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Polymere Werkstoffe der Universität Bayreuth erstmals Nano- und Mikropartikel modifizierte Thermoplast-Matrixsysteme entwickelt, die einstellbar geringe Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Diese Matrices sind mit den optimierten textilen Halbzeugen zu neuartigen Faser-Thermoplast-Schichtverbunden verarbeitet worden. Wesentliche Grundlage hierzu ist eine eigens erarbeitete halbzeuggerechte Fertigungstechnologie auf Basis des Heißpress-Verfahrens. Ausgangspunkt für die Entwicklung der neuen Faser-Thermoplast-Schichtverbunde ist die Verwendung von Thermoplasten mit sehr geringer Schwindung, um den aus der thermischen Belastung resultierenden Einfall matrixreicher Zonen auf der Bauteiloberfläche zu begrenzen. Hier bieten sich insbesondere amorphe Technische Thermoplaste wie PC und Hochtemperatur-Thermoplaste wie PEI an. Eine weitere Reduzierung der Matrix-Schwindung kann durch die Zugabe von Nano- und Mikrofüllstoffen erreicht werden, indem der Wärmeausdehnungskoeffizient dieser modifizierten Thermoplaste auf ein Niveau unterhalb der Werte vergleichbarer duroplastischer Matrixsysteme wie etwa Epoxidharz eingestellt werden kann. Dabei hat in Verbindung mit PEI der Füllstoff AEROSIL und in Kombination mit PC der Füllstoff SPODUMEN die besten Ergebnisse gezeigt bei gleichzeitiger Gewährleistung einer für die Verarbeitung ausreichend geringer Scherviskosität.
Zum Einsatz endlosfaserverstärkter Thermoplast-Schichtverbunde in automobilen Außenhautanwendungen mit hoher Oberflächenqualität
2008
149 Seiten, Bilder, Tabellen, 88 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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