C.D. Nguyen, C. Krombholz, D. Röstermundt

Seitliche Korrekturen von Prepreg Tows während eines Automated Fiber Placement Prozesses können zur Einhaltung beziehungsweise Erhöhung der geforderten Bauteilqualität dienen. Die dabei auftretenden Scherkräfte zwischen Werkzeugoberfläche, Material und Kompaktierungsrolle beeinflussen das Materialverhalten während des Korrekturprozesses. Dieses Verhalten in Abhängigkeit verschiedener Ablegeparameter wie Anpresskraft, Korrekturwinkel oder Ablegegeschwindigkeit wurde hier untersucht. Mit Hilfe eines Faserkantendetektors konnte die Qualität des abgelegten Materials bezüglich Position, Geometrie oder Defekte erfasst werden. Die Versuche haben gezeigt, dass eine Variation der Parameter erhebliche Einflüsse auf das abgelegte Material haben kann und dass es aufgrund der seitlichen Auslenkungen zu Abweichungen zwischen der real abgelegten Bahn und der Sollbahn kommt. Erst durch die hier ermittelten Erkenntnisse über das Materialverhalten kann eine online Bahnkorrektur erfolgreich durchgeführt werden und die Qualität des Ablegeprozesses im Vergleich zur aktuellen Fertigungstechnologien gesteigert werden.

Lateral corrections of prepreg tows during an automated fiber placement (AFP) process can be used to maintain or improve the required component quality. The shear forces occurring between the tool surface, material, and compaction roller influence the material behavior during the correction process. This behavior, depending on various placement parameters such as contact pressure, correction angle, and placement speed, was investigated here. Using a fiber edge detector, the quality of the placed material with regard to position, geometry, and defects could be recorded. The experiments showed that varying the parameters can significantly influence the placed material and that deviations occur between the actual placed path and the target path due to lateral deflections. Only with the insights gained here into the material behavior can online path correction be successfully implemented and the quality of the placement process improved compared to current manufacturing technologies.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2012, Berlin

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2013

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

urn:nbn:de:101:1-201302088879

Fiber Placement , Online Bahnkorrektur

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01.02.2013