Frank Michael Weiland

• Die Preformmontage ist ein zentrales Element moderner Prozessketten zur effizien-ten Herstellung von CFK-Komponenten integraler Bauweise. Ihre technologische Darstellung mittels der Ultraschall-Schweißtechnologie erschließt neue Potentiale für die binderbasierte Preform-Prozesskette bezüglich der Reduzierung von Prozesszeit und Energieverbrauch, der Steigerung des Automatisierungsgrades und der Verar-beitung komplexer Geometrien unter Einsatz von Hochtemperatur-Bindersystemen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Ultraschall-Schweißtechnologie zur Montage bebinderter Preforms auf Basis grundlegender Untersuchungen entwickelt und anlagentechnisch umgesetzt. Studien der Wirkmechanismen des Prozesses zur Wärmeerzeugung und Laminatkompaktierung wurden durchgeführt. Die Gewichtung und Interaktion der Prozessparameter wurde mittels statistisch geplanter Versuche ermittelt und die mechanischen Eigenschaften verschweißter Laminate wurden ge-messen. Das aufgrund von Randeffekten stark ausgebildete Temperaturprofil im Pre-formlaminat wurde messtechnisch erfasst und rechnerisch modelliert. Die Studien bildeten die Grundlage zur Umsetzung eines robotergestützten, parameterüberwach-ten Ultraschall-Endeffektors.