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Beitrag zur Entwicklung einer Integrationstechnologie für Metall - FVK - Bauteile

 
: Heumann, Tobias

Freiberg, 2015, 64 S.
Freiberg, TU Bergakademie, Master Thesis, 2015
Deutsch
Master Thesis
Fraunhofer IWU ()
Metall-FVK-Verbindung; Multimaterial; faserverstärkte Kunststoffe; Karosseriebau; Fügeverfahren; Laserfügen; Mikrostruktur; Benetzung

Abstract
Das Interesse an intelligenten Leichtbaukonzepten in der Automobilindustrie hat in den letzten Jahren stetig zugenommen, wobei speziell die Multimaterialbauweise eine Schlüsselrolle einnimmt. Das Ziel der Multimaterialbauweise ist es, unterschiedliche Werkstoffe mit ihren Vorteilen in einem Bauteil zu vereinen. Als Kombination ist aufgrund ihrer ergänzenden aber auch gleichzeitig differenzierenden Eigenschaften die Materialpaarung Metall - FVK hervorzuheben. Die derzeitig existierenden Metall - FVK Mischbauweisen sind aber durch einige Nachteile etablierter Fügeverfahren in ihrer Anwendung begrenzt. Das neuartige Leichtbaukonzept besteht darin, eine Integrationstechnologie zu entwickeln, indem die kraftführende Struktur des FVK belastungsgerecht und faserschonend in die Oberfläche des Metalls integriert wird.
In der vorliegenden Arbeit wurden zunächst unterschiedliche Mikrostrukturen entwickelt, die hinsichtlich ihrer Rauheit, Benetzung und Anwendung charakterisiert worden. Des Weiteren wurde eine neuartige Fügetechnologie mittels Laser entwickelt, die zur Herstellung der Multimaterialbauweise geeignet ist. Die Bewertung der Verbindungen erfolgte über metallographische Untersuchungen hinsichtlich der Füllung und Integration des FVK im Metall. Weitere Ergebnisse anhand von Scherzugversuchen zeigten, dass eine derartige Integrationstechnologie geeignet ist um eine feste Verbindung zwischen Metall und FVK zu erreichen. Neben einer Auswertung der Ergebnisse werden Empfehlungen für eine optimierte Metall - FVK - Verbindung gegeben.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-364314.html