Einfluss unterschiedlicher RTM-Harze und Fasertypen auf das mechanische Eigenschaftsprofil von NCF-Composites

Wolfgang Kitzmüller

Einfluss unterschiedlicher RTM-Harze und Fasertypen auf das mechanische Eigenschaftsprofil von NCF-Composites

Translated title of the contribution: Influence of different RTM-resins and fibre-types on the mechanical property profile of NCF-composites

Wolfgang Kitzmüller

Chair of Materials Science and Testing of Polymers (210)

Research output: Thesis › Diploma Thesis

1138 Downloads (Pure)

Abstract

The aim of this work was the mechanical characterization of different RTM-laminates. The fibre preforms, so called non-crimp fabrics, were made of carbon fibres. The influence of different fibre-types, resin-systems and lay-ups was analyzed and the significant properties under monotonic tensile and compression load (stiffness and strength) as well as the fatigue behaviour under alternating load were determined. The characterisation of the test specimens concerning their length showed an increase in tesile strength of 10 % for the short specimens. Concerning the influence of the fibre-type the HTS fibre showed a higher tensile strength, whereas the specimens with the HTA fibre gave a higher compression strength and a slightly better result in the fatigue tests. Regarding the lay-up of the fibres the biaxial lay-up showed a higher strength and stiffness, for both tensile and compression loads. Also a better fatigue performance was achieved with the biaxial samples. Comparing the different resin systems, it can be concluded that there were just little differences in the mechanical property profile of the several resin-types investigated. Therefore, at least in this respect, alternative RTM-resin systems to the only one qualified in civil aircraft (RTM6) would be possible.

Translated title of the contribution	Influence of different RTM-resins and fibre-types on the mechanical property profile of NCF-composites
Original language	German
Qualification	Dipl.-Ing.
Supervisors/Advisors	Pinter, Gerald, Supervisor (internal)
Award date	14 Dec 2007
Publication status	Published - 2007

Bibliographical note

embargoed until null

Keywords

RTM resin transfer moulding NCF non-crimp fabrics carbon fibre composites tensile strength compression strength fatigue alternating load

Access to Document

VolltextFinal published version, 26.4 MB

Cite this

@phdthesis{8561632859564b5181cbce3570fce991,

title = "Einfluss unterschiedlicher RTM-Harze und Fasertypen auf das mechanische Eigenschaftsprofil von NCF-Composites",

abstract = "Ziel dieser Arbeit war es, verschiedene RTM-Laminate mechanisch zu charakterisieren. Als Faserhalbzeug dienten Non-Crimp Fabrics (NCFs) aus Kohlenstofffasern. Es wurde der Einfluss unterschiedlicher Fasertypen, Matrix-Harzsysteme und Lagenaufbauten untersucht und dabei die wesentlichen Eigenschaften unter monotoner Zug- und Druckbelastung (Festigkeit und Steifigkeit) als auch das Erm{\"u}dungsverhalten unter wechselnder Last bestimmt. Bei der Charakterisierung der Pr{\"u}fk{\"o}rper bez{\"u}glich ihrer L{\"a}nge zeigte sich durchgehend eine ca. 10 % h{\"o}here Zugfestigkeit f{\"u}r die ungelochten Kurzproben. Die Untersuchungen der Fasertypen zeigten f{\"u}r die Proben mit der HTS Faser eine h{\"o}here Zugfestigkeit. Die Probek{\"o}rper mit der Faser HTA wiesen eine h{\"o}here Festigkeit auf Druck und ein etwas besseres Erm{\"u}dungsverhalten auf. Die Untersuchungen des Einflusses vom Lagenaufbau ergaben eine deutlich h{\"o}here Zug- und Druck- Festigkeit und Steifigkeit der 0°/90° Proben, sowie ein besseres Erm{\"u}dungsverhalten. Zusammenfassend kann hinsichtlich der unterschiedlichen Matrix-Harzsysteme gesagt werden, dass das untersuchte mechanische Eigenschaftsprofil nur geringe Unterschiede aufwies und somit zumindest in dieser Hinsicht sich Alternativen zum Referenz RTM-Harzsystems RTM6 anbieten w{\"u}rden.",

keywords = "NCF non-crimp fabrics RTM resin transfer moulding Kohlenstofffaser Composites Zugfestigkeit Druckfestigkeit Erm{\"u}dung Wechsellast, RTM resin transfer moulding NCF non-crimp fabrics carbon fibre composites tensile strength compression strength fatigue alternating load",

author = "Wolfgang Kitzm{\"u}ller",

note = "gesperrt bis null",

year = "2007",

language = "Deutsch",

type = "Diploma Thesis",

}

TY - THES

T1 - Einfluss unterschiedlicher RTM-Harze und Fasertypen auf das mechanische Eigenschaftsprofil von NCF-Composites

AU - Kitzmüller, Wolfgang

N1 - gesperrt bis null

PY - 2007

Y1 - 2007

N2 - Ziel dieser Arbeit war es, verschiedene RTM-Laminate mechanisch zu charakterisieren. Als Faserhalbzeug dienten Non-Crimp Fabrics (NCFs) aus Kohlenstofffasern. Es wurde der Einfluss unterschiedlicher Fasertypen, Matrix-Harzsysteme und Lagenaufbauten untersucht und dabei die wesentlichen Eigenschaften unter monotoner Zug- und Druckbelastung (Festigkeit und Steifigkeit) als auch das Ermüdungsverhalten unter wechselnder Last bestimmt. Bei der Charakterisierung der Prüfkörper bezüglich ihrer Länge zeigte sich durchgehend eine ca. 10 % höhere Zugfestigkeit für die ungelochten Kurzproben. Die Untersuchungen der Fasertypen zeigten für die Proben mit der HTS Faser eine höhere Zugfestigkeit. Die Probekörper mit der Faser HTA wiesen eine höhere Festigkeit auf Druck und ein etwas besseres Ermüdungsverhalten auf. Die Untersuchungen des Einflusses vom Lagenaufbau ergaben eine deutlich höhere Zug- und Druck- Festigkeit und Steifigkeit der 0°/90° Proben, sowie ein besseres Ermüdungsverhalten. Zusammenfassend kann hinsichtlich der unterschiedlichen Matrix-Harzsysteme gesagt werden, dass das untersuchte mechanische Eigenschaftsprofil nur geringe Unterschiede aufwies und somit zumindest in dieser Hinsicht sich Alternativen zum Referenz RTM-Harzsystems RTM6 anbieten würden.

AB - Ziel dieser Arbeit war es, verschiedene RTM-Laminate mechanisch zu charakterisieren. Als Faserhalbzeug dienten Non-Crimp Fabrics (NCFs) aus Kohlenstofffasern. Es wurde der Einfluss unterschiedlicher Fasertypen, Matrix-Harzsysteme und Lagenaufbauten untersucht und dabei die wesentlichen Eigenschaften unter monotoner Zug- und Druckbelastung (Festigkeit und Steifigkeit) als auch das Ermüdungsverhalten unter wechselnder Last bestimmt. Bei der Charakterisierung der Prüfkörper bezüglich ihrer Länge zeigte sich durchgehend eine ca. 10 % höhere Zugfestigkeit für die ungelochten Kurzproben. Die Untersuchungen der Fasertypen zeigten für die Proben mit der HTS Faser eine höhere Zugfestigkeit. Die Probekörper mit der Faser HTA wiesen eine höhere Festigkeit auf Druck und ein etwas besseres Ermüdungsverhalten auf. Die Untersuchungen des Einflusses vom Lagenaufbau ergaben eine deutlich höhere Zug- und Druck- Festigkeit und Steifigkeit der 0°/90° Proben, sowie ein besseres Ermüdungsverhalten. Zusammenfassend kann hinsichtlich der unterschiedlichen Matrix-Harzsysteme gesagt werden, dass das untersuchte mechanische Eigenschaftsprofil nur geringe Unterschiede aufwies und somit zumindest in dieser Hinsicht sich Alternativen zum Referenz RTM-Harzsystems RTM6 anbieten würden.

KW - NCF non-crimp fabrics RTM resin transfer moulding Kohlenstofffaser Composites Zugfestigkeit Druckfestigkeit Ermüdung Wechsellast

KW - RTM resin transfer moulding NCF non-crimp fabrics carbon fibre composites tensile strength compression strength fatigue alternating load

M3 - Diplomarbeit

ER -