Experimentelle Charakterisierung von Designvarianten überlappend gefügter Kohlenstofffaserverbundstrukturen im Kontext der Entwicklung neuartiger Drapiertechnologien

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Innerhalb der RTM-Prozesskette stellt das automatisierte Preforming die Schlüsseltechnologie für die wirtschaftliche Produktion von Faserverbundbauteilen dar. Der sequenzielle Preformprozess in Kombination mit der Aufteilung des Bauteils in eine Baugruppe aus Subpreformen hat sich hierfür etabliert. Die vorliegende Arbeit beschreibt die methodische Entwicklung eines Fertigungsprozesses zum automatisierten Drapieren und Fügen von Subpreformen. Besonderer Fokus liegt auf der Charakterisierung von belastungsoptimierten Fügezonen sowie der Infiltration der Preform im Hochdruck-RTM Prozess. In einer Designstudie werden Varianten der eben getreppten Überlappungsverbindung auf ihre Kennwerte in der Zug- und Biegeprüfung untersucht. Anschließende Prozessuntersuchungen beleuchten diverse Bindersysteme hinsichtlich ihrer Stabilisierungseignung für Subpreform-Fügezonen während der Harzinfiltration. Weiterhin erfolgt die Identifizierung von Schwachstellen aktueller Umformtechnologien und darauf aufbauend die Konzeptentwicklung für den neuartigen Drapierprozess. Erzielte Ergebnisse münden in einer integralen Fertigungstechnologie, die anhand eines PKW-Unterbodensegments demonstriert wird.