Prediction of fiber-matrix separation at compression moulding of long fiber-reinforced parts

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Bei der Verarbeitung langfaserverstärkter Pressmassen im Fließpressverfahren werden thermoplastische und duroplastische Matrixsysteme mit Glasfasern von 10-100 mm Länge verarbeitet. Dabei treten bei bestimmten geometrischen Konstellationen Entmischungen zwischen Fasern und Matrix auf. Sie führen z.B. zu Oberflächenfehlern, lokalen mechanischen Schwachstellen im Bauteil und einer Verstärkung der Schwindungs- und Verzugsneigung. In diesem Forschungsvorhaben soll ein theoretisches Modell entwickelt werden, das die Faser/Matrix-Entmischungsvorgänge allgemein beschreibt. Hierzu sollen vorhandene Modelle analysiert und auf ihre Eignung für thermoplastische und duroplastische Matrixsysteme hin untersucht werden. Anhand von Bauteiluntersuchungen (Veraschung, Röntgenanalyse) werden die erarbeiteten Ergebnisse überprüft. Hierzu werden Presswerkzeuge verwendet, die - ausgerüstet mit der entsprechend notwendigen Mess-Sensorik - die Modellparameter im Experiment erfassen können und somit zur Verifizierung dienen. Weiterhin werden auch die Einflussfaktoren der Materialien auf die Faser/Matrix-Entmischung spezifiziert, so dass die notwendigen Materialparameter für zukünftige Anwendungen ermittelt werden können.