Fraunhofer-Gesellschaft

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Kleben und Simulieren von Organoblech-Aluminium-Knotenverbindungen

Optimierung der Klebeignung und Berechnung mit einem visko-hyperelastischem Modell
 
: Hesselbach, Julian; Hesebeck, Olaf; Carrillo Beber, Vinicius; Kraus, Eduard; Brede, Markus; Baudrit, Benjamin; Hochrein, Thomas; Bastian, Martin

Aachen: Shaker-Verlag, 2020, 270 pp.
ISBN: 978-3-8440-7769-8
ISBN: 3-8440-7769-3
German
Report
Fraunhofer IFAM ()
Kleben; Schweissen; Organoblech; visko-hyperelastisch; viskoelastisches Marlow Modell; Simulation

Abstract
Den Fokus dieses Forschungsvorhabens bildete der Erkenntnisgewinn über die Klebeignung und Langzeitbeständigkeit geklebter Organoblechverbindungen. Des Weiteren lag der Fokus auf der Simulation des Verformungsverhaltens und des Versagenskriteriums der Klebverbindung. Es wurden erstmals Wissensdefizite über die geeignete Oberflächenvorbehandlung von Organoblechen geschlossen und die Eigenschaften sowie Fügeprozesse geklebter und geschweißter Organoblechverbindungen direkt miteinander verglichen. Zudem wurden weitere Methoden zur Charakterisierung spezifischer Klebstoffeigenschaften erschlossen. Die damit generierten Werte haben direkt Einzug in das aufgebaute Simulationsmodell erhalten.
Es wurden Kleberbindungen von Organoblechen mit PA66- und PP-Matrix untereinander sowie in Kombination mit KTL beschichtetem Aluminium hierfür betrachtet. Außerdem wurden diese Organobleche auch hinterspritzt und mittels Infrarotschweißen verbunden, um sie mit geklebten Verbindungen vergleichen zu können.
Die Klebversuche erzielten vielversprechende Ergebnisse für eine branchenübergreifende Anwendung von Organoblech-Aluminium-Knotenverbindungen. So lässt sich festhalten, dass Organobleche im unbehandelten Zustand eine unzureichende Klebeignung aufweisen, aber durch geeignete Oberflächenvorbehandlung daran Klebfestigkeiten von über 10 MPa mit guter Alterungsstabilität erzielt werden können. Des Weiteren konnte das aufgebaute visko-hyperelastische Simulationsmodell das Dehnungsverhalten an einem anwendungsnahen Probekörper vorhersagen.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-633399.html