CFK-Bearbeitung
Trenntechnologien für Faserverbundkunststoffe und den hybriden Leichtbau
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Beschreibung
Das Buch beschreibt systematisch die industriell bedeutsamen Bearbeitungstechnologien für kohlenstofffaserverstärkte und artverwandte Kunststoffe sowie für den hybriden Leichtbau.
Die technologischen Grundlagen der spanenden Verfahren, der abtragenden Verfahren mittels Abrasivwasserstrahl und mittels Laserstrahl sowie die Grundlagen des spanlosen Trennens werden methodisch dargestellt. Geeignete Modellansätze werden beschrieben. Die Bearbeitbarkeit faserverstärkter Kunststoffe nach den unterschiedlichen Verfahren wird erläutert. Besondere Beachtung finden verfahrensabhängig die erreichbare Qualität, die Einsatzgrenzen, die Aufwände für Werkzeuge und anderweitige Verbrauchsmittel sowie jeweilige Aspekte des Arbeits- und Anlagenschutzes.
Damit wird die Leserschaft in die Lage versetzt, für neue Bearbeitungsaufgaben und für bauteilspezifisch konstruierte Faserverbundkunststoffe anforderungsgerechte Lösungen zu entwickeln sowie bestehende Bearbeitungsprozesse systematisch zu analysieren und zu optimieren. Schließlich liefert das Buch eine physikalisch fundierte Grundlage für die Entwicklung datenbasierter Prozessmodelle und zeigt technologische Trends auf.
Die Zielgruppen
Das Buch wendet sich an Fachleute aus der Industrie, die in der Produktion von Leichtbaustrukturen aus Faserverbundkunststoffen, in der Planung von Bearbeitungsprozessen und -anlagen sowie in der Entwicklung von Leichtbaustrukturen aus Faserverbundkunststoffen tätig sind. Es richtet sich ebenso an Wissenschaftler*innen der Produktions- und Werkstofftechnik sowie an Studierende dieser Fachdisziplinen.
Der Autor
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Hintze schloss 1982 sein Maschinenbaustudium an der TU Braunschweig ab und forschte dort zum Verzahnungsschleifen und Abrichten. 1990 promovierte er an der TU Hamburg über die modellgestützte Spanbruchsimulation beim Drehen. Nach leitenden Tätigkeiten in der Werkzeugindustrie hat er seit 1999 den Lehrstuhl für Produktionstechnik im Institut für Produktionsmanagement und -technik der TU Hamburg inne. Zudem entwickelt Professor Hintze seit 2008 am Fraunhofer Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung innovative Systeme zur automatisierten Bearbeitung von CFK-Großstrukturen.
Das Buch gibt einen Überblick industriell bedeutsamer Bearbeitungstechnologien für CFK-Bauteile. Im Vordergrund stehen Fräsen, Bohren, Schleifen und Abrasivwasserstrahlen (AWJ).
Eingangs werden die Bearbeitungsrelevanten Eigenschaften von CFK erläutert, dann die technologischen Grundlagen: Trennmechanismen, Prozesskräfte, -temperaturen, Verschleiß der Betriebsmittel (Werkzeuge, ..) sowie Qualitätsmerkmale. Auch werden Methoden zur experimentellen Analyse und Modellierung von Prozess und Bauteilqualität angesprochen.
Die Darstellung der Bearbeitungstechnologien umfasst Betriebsmittel, Prozesseinstellgrößen sowie periphere Einrichtungen. Entsprechend den bei CFK-Bauteilen vorkommenden Bearbeitungsaufgaben werden die Technologien hinsichtlich erreichbarer Qualität, Produktivität und Wirtschaftlichkeit erläutert und verglichen. Weiterhin wird auf die Bearbeitbarkeit unterschiedlicher CFK-Werkstoffe durch Zerspanen und AWJ eingegangen. Im Ausblick werden technologischeTrends diskutiert.
Schneller Einstieg in Bearbeitungstechnologien für CFK, FVK und hybride Werkstoffe Systematische Darstellung alternativer Bearbeitungstechnologien Leitfaden zur Auswahl und Gestaltung industrieller Bearbeitungsprozesse und -anlagen Beurteilung technologischer Trends Vermittelt notwendige technologische Grundlagen
Autor*in
Wolfgang Hintze
Themen in »CFK-Bearbeitung«
Prozessanalyse Prozessmodellierung CFK GFK FVK FKV Hybridwerkstoff Organoblech Faser Harz Matrix Werkzeug Laserstrahlschneiden Arbeitsschutz Wasserstrahlschneiden