Betrachtung rheologischer Vorgänge beim Schweißen von Kunststoffen mittels numerischer Simulation und mikroskopischen Analysen

In der vorliegenden Arbeit werden Analysemethoden zum zeitlichen Verlauf des Schmelzeflusses beim Schweißen von thermoplastischen Bauteilen untersucht und die Analysepotenziale abgeschätzt. In der analytischen Vorgehensweise werden die Probekörper im sequentiellen Spritzgussverfahren schichtweise in wechselnder Einfärbung des Materials hergestellt. Insbesondere die scharfen Übergangskanten zwischen den unterschiedlichen Farbschichten geben Aufschluss über die Verformung und das Fließen über die Plattenstärke hinweg. Im Weiteren werden die Potenziale der numerischen Simulation vorgestellt. Mit Hilfe der Lagrange‘schen Vernetzung des geometrischen Probekörpers unter Nutzung der Neuvernetzung sind maximale Verformungsgrade in der Simulation darstellbar. Aufgrund der fehlenden Möglichkeit des numerischen Bildes des Phasenübergangs werden die Grenzen des temperaturabhängigen strukturmechanischen Materialmodells untersucht.