Entwicklung eines Heizsystems zum Aushärten von Teilen aus Faserverbundwerkstoffen

Die Verarbeitung und Verwendung von Faserverbundwerkstoffen sind sehr aufstrebende Themen, um wirtschaftlich produzieren zu können. Neben topologieoptimierten Bauteilen aus herkömmlichen Werkstoffen stellen Faserverbundwerkstoffe, in verschiedenen Kombinationen einen sehr großen Zweig des Leichtbaus dar. Durch den Laminataufbau können die Bauteile, den Kräften nach entsprechend, verstärkt und angepasst werden. Hierzu spielen die einzelnen Komponenten im Verbund, sowie deren Zusammensetzung eine sehr wichtige Rolle. Besonders die Aushärtung stellt eine große Herausforderung dar und kann als Engstelle der Fertigung bezeichnet werden. Neben der langen Durchlaufzeit ist diese, je nach Verfahren, sehr energieintensiv und teuer. In dieser Arbeit werden verschiedene Konzepte zum Aushärten von Teilen aus Faserverbundwerkstoffen vorgestellt. Hierzu werden die Grundlagen der Faserverbundwerkstoffe erläutert und aktuelle Fertigungsverfahren beziehungsweise Aushärteverfahren nach verschiedenen Kriterien verglichen und bewertet. Nach der Analyse werden auf Basis der positiven Merkmale der Verfahren Konzepte erarbeitet und vorgestellt.The processing and use of fiber composites are a very crucial ongoing topic to produce more economically and efficiently. In addition to topology-optimized components, fiber composite materials, in various combinations displace nowadays more and more conventional materials which leads to a weight reduction. Due to laminate structures components can be strengthen and adapted with regard to their forces. Therefore, the individual components and their composition are important. Especially curing, an expensive process, which needs much energy is a challenge and can be described as a bottleneck in the production process. Therefore, a concept of curing fiber composites process is presented. For this purpose, the basics of fiber composite materials are outlined, and different curing processes are compared. After researching the process cycle and figuring out the benefits of different methods, a concept is developed. As a result, it turned out that there are already usabilities of many different types of curing systems on the market. However numerous methods are very expensive and not useable for run production