Entwicklung Konstruktion Anlagenbau Service GP innovation GmbH, Gewerbepark 23, 03222 Lübbenau, Telefon: 0 3542-46235, Internet: ,

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GP innovation GmbH, Gewerbepark 23, 03222 Lübbenau, Telefon: 0 3542-46235, Internet: www.gp-innovation.de, [email protected]

„FaVaBond“

„Klebvorbehandlung von Faserverbundkunststoffen mittels

Vakuumsaugstrahlen“

Lübbenau/Braunschweig 2013


GP innovation GmbH, Gewerbepark 23, 03222 Lübbenau, Telefon: 03542-46235, Internet: www.gp-innovation.de, [email protected]

1. Aufgabenstellung

FaVaBond

Ziel:

•Untersuchung des Vakuumsaugstrahlens als serienintegriertes, staubfreies Verfahren zur Klebvorbehandlung von Faserverbundwerkstoffen

KernpunkteEinfluss von Strahlmittel, Haubengeometrie und Prozessparametern auf die erzielbaren OberflächenUntersuchung der Klebeignung der OberflächenAdaption des Verfahren auf Geometrieen im Automobilbau (von der Platte zum Bauteil)Möglichkeiten zur Online-Prozesskontrolle




2. Screening zur Ermittlung des „Prozessfensters“

FaVaBond

Versuchsdurchführung mit robotergeführter Laborsaugstrahlhaube (Labormuster)

Bearbeitung von CFK-Probestreifen durch Saugstrahlen

Optische / makroskopische Analyse der Ergebnisse

Stereomikroskopische Analyse Erfassen der Topographie mittels Laser-scanning-

Mikroskop (LSM) Rauheitsmessungen der vorbehandelten

Oberflächen Benetzungsmessungen mit Testtinten Bewertung der Faserfreilegung




2. Screening-Versuche: Kategorisierung der Faserfreilegung

FaVaBond

Gliederung in vier Klassen von keine (0) bis vollständige Faserfreilegung (3)

Kategorie 0:Keine Fasern freigelegt

Kategorie 2:Mittelviele Fasern freigelegt, noch Matrixanteile an der Oberfläche

Kategorie 1:Einige Fasern freigelegt, teilweise noch Harz oberhalb der Faser

Kategorie 3:Viel Fasern freigelegt, nahezu keine Matrix mehr an der Oberfläche




2. Screening-Versuche: Ergebnisse Klebtests

FaVaBond

Gegenüber unbehandelten Proben haben mittels Vakuum-Saugstrahlen behandelte Muster bessere Festigkeitswerte erreicht mit sehr hoher Reproduzierbarkeit (sehr geringer Streuung).

unbehandelt geschliffen Kat 1 Kat 3

60%

CF

; 40%

AF

80%

CF

; 20

CS

F

100%

CF

100%

CF

0

2

4

6

8

10

12

14

Mitt

lere

Sch

ub

spa

nn

un

g [M

Pa

]

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

Mitt

l. B

ruch

de

hn

un

g [%

]

sauggestrahlt

Proben geklebt und geprüftbei AudiPrüfgeschwindigkeit: 10 mm/min

Zugscherversuche




2. Screening-Versuche: Ergebnisse Klebtests

FaVaBond

Sowohl bei in Kategorie 1 als auch in Kategorie 3 behandelten Proben wird vollständig kohäsives Versagen im Klebstoff bei voller Ausnutzung der Klebstoff-festigkeit erzielt

Bruchbilder

Kategorie. 1 /s

Kategorie. 3 /s




3. Robotergeführte Prototyp-Saugstrahlhaube

FaVaBond

für die Klebvorbereitung von CFK-Formteilen mit Spurbreite 20 mm

Prototyp-Saugstrahlhaube

Randspur

Spur im Bauteil

Arbeitsgeschwindigkeit 10 – 40 (80) mm/s

Spurbreite gesichert

Gute Randschärfe

Staubfreie Spur




FaVaBond


Optimale Oberflächenparameter sind nur mit einer zuverlässig arbeitenden dynamischen Abdichtung der Saugstrahlhaube zur Bauteiloberfläche erreichbar.

Für komplex geformte CFK-Bauteilen wurde ein universeller Dichtungsadapter entwickelt und erprobt.

für die Klebvorbereitung von CFK-Formteilen mit Spurbreite 20 mm




FaVaBond



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