Untersuchung der elektrischen Eigenschaften von Kohlenstofffaserrovings und Qualitätsprüfung des kombinierten VARI-Press Herstellungsverfahrens für faserverstärkte Kunststoffe mit umgelenkter Faserstruktur

Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) sind heutzutage aufgrund ihrer hervorragend hohen spezifischen Festigkeit und Steifigkeit mehr und mehr von Bedeutung. Um ein großes Bauteil, wie z.B. einen Flugzeugrumpf herzustellen, werden einzelne Elemente aus FVK durch Nieten gefügt. Durch die zum Fügen notwendigen Bohrungen werden die FVK durch Spannungskonzentrationen zusätzlich belastet und das Versagen tritt meist in die-sem Bereich auf. Um die Spannungskonzentration im Verbindungsbereich zu reduzie-ren, soll der Faserverlauf im Bauteil so ausgerichtet werden, dass die Fasern um die Bohrungen umgelenkt werden und die Kraft so kontinuierlich übertragen werden kann. Faserumlenkungen können durch verschiedene Mechanismen erfolgen, eine kontakt-freie Umlenkung von Fasern mit Hilfe elektrischer und magnetischer Energie bietet je-doch eine hohe Flexibilität bei der Bauteilgestaltung und kann vielseitig eingesetzt wer-den. Diese Arbeit beschäftigt sich daher mit der Untersuchung der elektrischen Eigenschaf-ten von Kohlenstofffaserrovings und mit der Qualitätsprüfung des kombinierten Her-stellungsverfahrens Vacuum-Assisted-Resin-Infusion-Press (VARI-Press), welches für die spätere Bauteilherstellung mit umgelenkter Faserstruktur verwendet wird. Unter-sucht werden in dieser Arbeit die Kohlenstofffaserrovings Tenax-E HS45 und ein un-idirektionales Glasfasergelege HP-U400E mit einem Epoxidharzsystem. Als Ergebnis wird das Verhältnis von Spannung-Strom-Temperatur der Kohlenstofffaserrovings und deren Wärmekoeffizient gezeigt. Weiter wird die Reproduzierbarkeit des VARI-Press Verfahrens in Bezug auf die Laminatdicke und den Faservolumengehalt untersucht.