Das Resin Transfer Moulding ist zurzeit die führende Technologie zur Herstellung von Formteilen aus verstärkten Kunststoffen. Der RTM Prozess beginnt mit der Einlage von Verstärkungsfasern, die in Form von Endlosfasermatten, Geweben oder komplexen Multiaxialgelegen zur Anwendung kommen. Nach Einlage der textilen Verstärkungsstruktur (Halbzeug) wird die Form geschlossen und das Harz-Härtergemisch über einen oder mehrere Harzinjektionsports in die Form gespritzt. Die so hergestellten faserverstärkten Kunststoffe verfügen über hervorragende Werkstoffeigenschaften bezüglich Festigkeit und Steifigkeit im Verhältnis zum Materialgewicht. Deswegen finden sie unter anderem in der Automobilindustrie und im Flugzeugbau Verwendung. Für die Qualität der Bauteile ist von enormer Wichtigkeit, dass sich der Härter beim Spritzvorgang gut verteilt und keine Hohlräume entstehen. Die Formfüllung beim RTM-Prozess ist jedoch ein sehr komplexer Vorgang, der von zahlreichen Faktoren wie Harzsystem, Temperatur des Harzes und der beim Füllprozess beteiligten Materialien, Injektionsdruck, Formgeometrie, Halbzeug, Drapiereigenschaften des Halbzeugs, Kompaktierung, Lage und Anzahl der Injektionspunkte abhängig ist. Das Einlegen in die Form führt zu zahlreichen lokalen Änderungen im textilen Halbzeug. Dies betrifft die Faserausrichtung und auch die Permeabilität (Durchlässigkeit von porösen Strukturen für Fluide) und muss besonders bei komplex gekrümmten Flächen berücksichtigt werden. Um die Qualität des Bauteiles zu gewährleisten und den Herstellungsprozess zu optimieren, ist es das Ziel des Vorhabens das Fließverhalten des Harzes während des Einspritzvorgangs zu simulieren. Der Widerstand der einzelnen Fasern im Halbzeug wird durch das Darcy Gesetz, mit dem Eingabeparameter der Permeabilität, in der Navier-Stokes Gleichung modelliert. Da auch Fasermatten mit unterschiedlichen Gewebelagen (Faserwinkel, Faserdichte etc.) abgebildet werden sollen, ist die Möglichkeit der Vorgabe einer lokal variierenden Permeabilität unbedingt erforderlich. Ein Modell eines porösen, inhomogenen Mediums dient zur Abbildung solch komplexer Faserstrukturen. Für die makroskopische Betrachtung wird eine zweiphasige (flüssig-/gasförmig), homogenisierte Navier-Stokes Gleichung benötigt. Insbesondere sollen hierbei auch Harze mit nichtnewtonschen Materialeigenschaften berücksichtigt werden.    «

Das Resin Transfer Moulding ist zurzeit die führende Technologie zur Herstellung von Formteilen aus verstärkten Kunststoffen. Der RTM Prozess beginnt mit der Einlage von Verstärkungsfasern, die in Form von Endlosfasermatten, Geweben oder komplexen Multiaxialgelegen zur Anwendung kommen. Nach Einlage der textilen Verstärkungsstruktur (Halbzeug) wird die Form geschlossen und das Harz-Härtergemisch über einen oder mehrere Harzinjektionsports in die Form gespritzt. Die so hergestellten faserverstärk...    »