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Phase 2: Conception/Drafting Phase

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Integrated Product Development with Fiber-Reinforced Polymers

Part of the book series: Engineering Materials ((ENG.MAT.))

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Abstract

Based on the requirements catalog, conception and drafting of solutions is carried out. Conception is the development of a basic solution (→the concept), and drafting is the development of a quantitative solution (→the draft). Compared to the conventional product development, an IPD intends to achieve an improved coordination through strong parallelization. Thereby, efficient working requires that the fundamentals for the developments in the various departments are created comparatively quickly. Thus, the design conception is initially based on rough calculations, so that, for example, the basis for the process design is available at an early stage. In this section, at first, fundamentals for the design with FRPs are explained. The following sections deal with the further development and show, step for step, how to deal with:

  • concept development and pre-dimensioning

  • selection of fiber material and structure of the fiber reinforcement

  • development of a process concept

  • decision for thermoset or thermoplastic

  • revision and creation of an overall draft.

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Notes

  1. 1.

    Project “Angepasste Faser-Kunststoff-Verbunde durch verfahrensintegrierte Eigenschaftsbeeinflussung,” funded by the German federal ministry of research and education (03NN3113C).

  2. 2.

    This equation applies to the case of a constant cross-section, which does not correspond to the optimal design. For a first manual calculation, this assumption is nevertheless useful, as it provides additional certainty that the finally selected combination of fiber material and structure of the reinforcement shows sufficient mechanical performance.

  3. 3.

    http://www.klub.tu-darmstadt.de/forschung_klub/downloads_3/downloads_klub.de.jsp, downloaded on 06.08.2018.

  4. 4.

    Web link: https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/ilr/lft/elamx2/elamx.

  5. 5.

    Leaf springs are a good example of an application that meets this requirement [31].

  6. 6.

    Uniaxial profiles are defined by a constant cross section which is extruded one dimensionally (geometrically). An I-beam is a classic example.

  7. 7.

    Some systems do not match this clear distinction. For example, in situ polymerizing thermoplastics [95,96,97] can be processed in liquid composite molding and vitrimers [80] in forming processes. However, due to their relatively low prevalence, these will not be discussed in detail here.

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  1. Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH, Kaiserslautern, Rheinland-Pfalz, Germany

    David May

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  1. David May
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May, D. (2021). Phase 2: Conception/Drafting Phase. In: Integrated Product Development with Fiber-Reinforced Polymers. Engineering Materials. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-73407-7_4

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