Laserunterstütztes Tapelegeverfahren zur Fertigung endlosfaserverstärkter Thermoplastlaminate

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Das laserunterstützte Thermoplast-Tapelegen ist ein vielversprechendes Faserverbundproduktionsverfahren mit hohem Marktpotenzial, das jedoch bislang nicht in die industrielle Praxis umgesetzt werden konnte. Die Herstellung geometriegenauer und mechanisch belastbarer Laminate wird durch fehlende, angepasste Konsolidierungssysteme behindert, was eine umfassende Untersuchung der prozesstechnologischen Zusammenhänge erschwert. Die Dissertation verfolgt das Ziel, den prozesstechnologischen Erkenntnisstand zu erweitern, um reproduzierbare, mechanisch belastbare und geometriegenaue, endlosfaserverstärkte Thermoplastlaminate im laserunterstützten Tapelegeverfahren zu fertigen. Zunächst wird ein detailliertes Prozessverständnis für die Entwicklung eines angepassten Experimental-Fertigungssystems geschaffen, basierend auf einer umfassenden Prozessanalyse. Dabei werden Prozessmodelle diskutiert und theoretische Grundlagen erarbeitet. Allgemeingültige Anforderungen für die Auslegung eines Tapelegesystems mit Laserintegration werden definiert, gefolgt von der Entwicklung eines entsprechenden Systems. Ein Schwerpunkt liegt auf der erstmaligen Umsetzung formflexibler Konsolidierungssysteme. Anschließend werden prozesstechnologische Untersuchungen durchgeführt, um den Einfluss der Prozessstellgrößen auf die geometrische Formhaltigkeit und mechanische Belastbarkeit der Laminate zu ermitteln und geeignete Prozessfenster zu identifizieren. Absch