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Potenzial einer Integrationstechnologie für Metall-FVK-Hybridstrukturen mit Welding Inserts und prozessangepasster Haftvermittlersysteme

 
: Lippmann, Jens; Anders, Susann; Schreiter, Katja

Gehde, M. ; Leibniz-Institut für Polymerforschung -IPF-, Dresden; TU Chemnitz, Institut für Fördertechnik und Kunststoffe -IFK-:
Technomer 2019, 26. Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren : 07. und 08. November 2019, TU Chemnitz, Vorträge, Posterbeiträge; Kurzfassungen
Chemnitz: Technische Universität Chemnitz, 2019
ISBN: 978-3-939382-14-0
S.140-143
Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren (Technomer) <26, 2019, Chemnitz
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IWU ()
Integrationstechnologie; Metall-Kunststoff-Verbund; Widerstandsschweißen

Abstract
Für die Herstellung multifunktionaler Strukturbauteile in Leichtbauweise gewinnt die Kombination von Metall- und Kunststoffmaterialien zunehmend an Bedeutung. Die Verknüpfung der guten mechanischen Eigenschaften metallischer Komponenten mit dem hohen Leichtbaupotenzial der Kunststoffe und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) erlaubt die Herstellung komplexer hochbelastbarer Bauteile, die insbesondere im Bereich des Automobilbaus Verwendung finden. Das Leistungspotenzial hybrider Verbundbauteile ist abhängig von der Güte der Anbindung beider Fügepartner. Diese wird wiederum maßgeblich einerseits von der Materialkompatibilität beider Fügepartner und anderseits von der angewendeten Verbindungs-technologie bestimmt. Im Fokus dieses Beitrages steht die Entwicklung einer effizienten Verbindungs-technologie, welche auf den Einsatz von Welding Inserts basiert. Welding Inserts sind metallische Elemente, welche während des FRP-Fertigungsprozesses in die Kunststoffbauteile integriert werden und mit der eingesetzten Kunststoff- bzw. Faser-Kunststoff-Komponente interagieren. Durch die angepasste geometrische Form und Oberflächenstrukturierung der metallischen Welding Inserts wird die Affinität zur Verstärkungsfaser und zur Kunststoff-matrix erheblich gesteigert und führt zu einer signifikanten Anhebung der Verbund-festigkeit. Durch die minimale Schweißzeit ist die thermische Belastung des Kunststoffmaterials auf ein Minimum reduziert, so dass keine Schädigung im Fügebereich erfolgt. Durch den zusätzlichen Einsatz prozessangepasster Haftvermittlersysteme auf Basis der Zwillingspolymerisation soll die Verbundfestigkeit mit Blick auf eine Langzeitnutzung (Ausgleich von dynamischen Belastungen, mechanischen Spannungen, Temperaturschwankung etc.) weiter gesteigert werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-578710.html