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Michael Nase
Charakterisierung von polymeren Peelsystemen durch Anwendung neuartiger Methoden der experimentellen Bruchmechanik
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Charakterisierung von polymeren Peelsystemen durch Anwendung neuartiger Methoden der experimentellen Bruchmechanik. Die dabei im Fokus stehenden polymeren Peelsysteme sind homogene oder heterogene polymere Werkstoffsysteme, deren gewolltes oder ungewolltes Versagen durch einen Peelvorgang (einen Schälvorgang) herbeigeführt wird. Die polymeren Peelsysteme wurden mit Hilfe eines Fügevorgangs gebildet.
Hinsichtlich der bruchmechanischen Bewertung von Peelsystemen bzw. Peelvorgängen existiert bislang keine verallgemeinerte Betrachtung unter Einbeziehung der verschiedenen Versagensarten (kohäsiv, adhäsiv, hybrid) und der verschiedenen Fügearten wie beispielsweise Siegeln (thermisch, thermo-mechanisch) und Kleben sowie unter Berücksichtigung der Verfahrensparameter für die Erzeugung des Peelsystems. Die vorliegende Arbeit soll einen Beitrag zur Überwindung dieser wissenschaftlichen Lücke leisten. Im Fokus der experimentellen Arbeiten stand die Vorstellung, Erprobung und Anwendung neuartiger Methoden der experimentellen Bruchmechanik mit dem Ziel der umfassenden Charakterisierung von polymeren Peelsystemen. Mit Hilfe dieser neuartigen Methoden konnte eine verallgemeinerte bruchmechanische Bewertung von polymeren Peelsystemen sowie die Ableitung von übergeordneten Zusammenhängen zwischen Struktur und Eigenschaften vorgenommen werden. Darüber hinaus wurde die Aussagefähigkeit der bruchmechanischen Kennwerte im Ergebnis der neuartigen bzw. weiterentwickelten Methoden anhand von Beispielen bewertet.
Hinsichtlich der bruchmechanischen Bewertung von Peelsystemen bzw. Peelvorgängen existiert bislang keine verallgemeinerte Betrachtung unter Einbeziehung der verschiedenen Versagensarten (kohäsiv, adhäsiv, hybrid) und der verschiedenen Fügearten wie beispielsweise Siegeln (thermisch, thermo-mechanisch) und Kleben sowie unter Berücksichtigung der Verfahrensparameter für die Erzeugung des Peelsystems. Die vorliegende Arbeit soll einen Beitrag zur Überwindung dieser wissenschaftlichen Lücke leisten. Im Fokus der experimentellen Arbeiten stand die Vorstellung, Erprobung und Anwendung neuartiger Methoden der experimentellen Bruchmechanik mit dem Ziel der umfassenden Charakterisierung von polymeren Peelsystemen. Mit Hilfe dieser neuartigen Methoden konnte eine verallgemeinerte bruchmechanische Bewertung von polymeren Peelsystemen sowie die Ableitung von übergeordneten Zusammenhängen zwischen Struktur und Eigenschaften vorgenommen werden. Darüber hinaus wurde die Aussagefähigkeit der bruchmechanischen Kennwerte im Ergebnis der neuartigen bzw. weiterentwickelten Methoden anhand von Beispielen bewertet.
Schlagwörter: Peelsysteme; Rissausbreitung; kohäsiv; adhäsiv; hybrid; Bruchmechanik; Energiefreisetzungsrate; Peeltest
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