Overordnede kursusmål
Det overordnede formål med kurset er at give de studerende
forståelse og viden om kompositfremstilling til strukturelle
anvendelser. Dette omfatter forskellige fremstillingsprocesser
(compression moulding, filament winding, pultrudering,
vakuum-infusion, additiv fremstilling, osv.) fra en bred vifte af
applikationer (bilfremstilling, rumfart, vindkraft osv.).
Studerende vil lære om de indgående materialer og deres egenskaber
i forhold til fremstilling med fokus på kul- og
glasfiberforstærkninger og termohærdende polymermatrixmaterialer.
Kurset vil specifikt analysere vakuuminfusionsprocessen til
fremstilling af store vindmøllevinger, samt pultrudering og
ultralydssvejseprocesser. Dette vil omfatte både analytisk og
numerisk modellering af resin flow og hærdning sammen med en
vurdering af produktets efterfølgende kvalitet. Kurset vil også
give de studerende forståelse og viden om numerisk modellering af
materialer og fremstillingsteknik med særligt fokus på
termomekaniske fænomener, der fører til procesinducerede spændinger
og deformationer. Yderligere vil de studerende lære om
bæredygtighed, automatisering og digitalisering af sammensatte
proceskæder er også dækket med fokus på aktuelle tendenser inden
for akademisk og industriel forskning.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Beskrive de vigtigste principper ved fremstilling af
kompositter med primære processer (såsom vakuuminfusion og
pultrudering) og sekundære processer (såsom
ultralydssvejsning).
- Forklare de udfordringer, der er forbundet med
kompositfremstillingsprocesser, især til fremstilling af
vindmøllevinger.
- Forklare begreberne bag de relevante karakteriseringsmetoder
(som Differential Scanning Calorimetry og Dynamic Mechanical
Analysis, permeabilitet og reometri) til estimering af
materialeegenskaber, der er relevante under
fremstillingsprocesser.
- Evaluere betydningen af permeabilitet, viskositet, tryk,
temperatur og andre faktorer gennem analytiske beregninger af
resin infusionsprocessen.
- Undersøge og modellere hærdningskinetikken af resin til
kompositfremstilling.
- Forklare begreberne termiske tøjninger og termiske spændinger
og hvordan volumetriske spændinger (termisk, kemisk) spiller sammen
med klassisk elasticitetsteori samt klassisk laminatteori.
- Anvende numeriske metoder og analytiske metoder til at beregne
termiske spændinger i processer som pultrudering og resin transfer
moulding
- Forklare betydningen af termisk inducerede restspændinger for
den efterfølgende mekaniske ydeevne af fremstillede dele
- Evaluere og diskutere potentialet i forskellige
kompositfremstillingsteknikker baseret på materialekvalitet, skala,
produktionsvolumen, cyklustider, bæredygtighed, produktivitet og
omkostninger
Kursusindhold
Introduktion til fremstilling af fiber forstærkede
polymer-kompositter; Indgåede materialer herunder fremtidige
materialer og biobaserede materialer; Anvendelse og evaluering af
forskellige tilgange; Polymer (matrix) karakterisering og
hærdningskinetik; Rheologi, flowmekanismer under infusion og
vakuuminfusion til anvendelser i stor skala;
Post-,fremstillingsanalyse og kvalitet (defektpåvisning og
analyse); Bæredygtighed i kompositfremstilling; Introduktion til
termiske spændinger, 1D termo-elasticitet og analytiske løsninger;
Introduktion til 3D termo-elasticitet og ortotrope materialer;
Introduktion til pultrudering og termomekanisk analyse;
Hærdnings-inducerede spændinger, rest spændinger og
tilbagespringseffekter; Procesinducerede defekter og multi-skala
simuleringer af resin flow.
Sidst opdateret
02. maj, 2025