Die vorliegende Arbeit untersucht den kombinierten Einsatz elektromagnetischer Induktion und
elastischer Walzen in einer Doppelbandpresse zur Herstellung von thermoplastischen
Faserverbundlaminaten. Es wird gezeigt dass mit dem entwickelten Anlagenkonzept sowohl die
Konsolidierung vorimprägnierter Lagen als auch die Imprägnierung trockener Faserstrukturen mit
thermoplastischem Polymer erfolgen kann.Die Untersuchung elastischer Walzen erfolgt anhand
numerischer Simulationen auf Basis eines empirisch ermittelten Materialmodells. Eine
Parameterstudie zeigt dass Walzen kleineren Durchmessers mit dicker Beschichtung hinsichtlich
Spannungsbelastung Druckzonenanteil und k-Wert (Quotient aus maximalem und gemittelten
Kontaktdruck) die günstigste Konfiguration darstellen.Eine entwickelte Auswahlmethodik bietet
die Möglichkeit bei bekanntem Spannungs-Dehnungsverhalten anhand von vorgegebenen
Prozessparametern Druck und Zeit optimierte Walzenkonfigurationen auszuwählen. Weiterhin wird
durch vergleichende Versuche zur Temperaturdauerbeständigkeit gezeigt dass mit speziellen
Elastomeren als Walzenbeschichtung die Verarbeitung hochschmelzender Polymere bei Temperaturen
von 300°C realisierbar ist.Es wird gezeigt dass durch elektromagnetische Induktion in
Querfeldanordnung die Stahlbänder einer Doppelbandpresse schnell und effizient erwärmt werden
können. Dabei wird eine vor der Druckapplikation angeordnete Hauptheizzone sowie
intermittierend mit den Druckwalzen angeordnete Haltezonen eingesetzt. Aufgrund der hohen
Heizrate ist eine Beulbildung in den Stahlbändern zu beobachten. Geschwindigkeits- und
druckabhängig werden Temperaturschwankungen in der Prozesszone gemessen welche durch
Wärmeströme in die temperierten Walzenkerne hervorgerufen werden. Ein entwickeltes
thermodynamische Modell zur Beschreibung des zeitlichen Temperaturverlaufs der Doppelbandpresse
kann bei der Prozessoptimierung unterstützen.Die Erprobung der Heiz- und Druckmechanismen in
einer Doppelbandpresse erfolgt durch die Konsolidierung vorimprägnierter PC-CF Tapes. So
erreichte Zugscherfestigkeiten liegen oberhalb derer eines vergleichenden Tapelegeprozesses.
Die Imprägnierung von PP-GF Laminaten ist porenfrei möglich. Eine für Walzenspalte
charakteristische Knetausbildung kann als mögliche Ursache für die Ausbildung von
parabelförmigen Faserverschiebungen identifiziert werden. Planare Matrixströmungen entgegen der
Prozessvorschubrichtung über der gesamten Bandbreite werden nachgewiesen.
