Höchsten Belastungen gemeinsam standhalten

Gemeinschaftsprojekt von SKZ und ILK zur Verbindungsfestigkeit in Hybridstrukturen

02/08/2018

Leichtbau spielt eine zentrale Rolle bei der Entwicklung ressourceneffizienter Anwendungen im Fahrzeug- und Maschinenbau. Zur Realisierung von leichten, aber dennoch hochbelastbaren Bauteilen kommen vermehrt Hybridstrukturen aus faserverstärkten Thermoplasten und textilverstärkten Halbzeugen in Form von Organoblechen oder Tapes zum Einsatz. Diese Kombination aus hochfesten textilen Einlegern und angespritzten Struktur- und Funktionselementen ermöglicht einen starken Zugewinn von geometrischen Freiheitsgraden bei gleichzeitig kurzen Taktzeiten.

Die Verbindungsfestigkeit zwischen der Spritzgießstruktur und dem Faserverbund ist dabei von entscheidender Bedeutung für die Tragfähigkeit von hochbelasteten Hybridbauteilen. Bisher existieren jedoch noch zu wenige Erkenntnisse darüber, wie sich geometrische, werkstoffliche und prozesstechnische Einflüsse auf die Verbindungsfestigkeit auswirken.

Zusammen mit dem Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der Technischen Universität Dresden hat das SKZ ein neues Forschungsvorhaben gestartet mit dem Ziel, die Verbundhaftung in der Grenzschicht zwischen angespritzten Verstärkungsstrukturen und dem eingelegten textilen Halbzeug umfassend zu analysieren sowie die wesentlichen Einflussgrößen auf die Verbindungsfestigkeit herauszuarbeiten. Aus den Forschungsergebnissen soll abschließend ein Konstruktionsleitfaden für die bauteilgerechte Gestaltung der Verbindungszonen von Hybridstrukturen generiert werden. Davon profitieren Konstrukteure, Werkzeugbauer und Spritzgießverarbeiter gleichermaßen.

Das IGF-Vorhaben 19917 BG der Fördergemeinschaft für das SKZ wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Das Projekt mit einer Laufzeit von zwei Jahren ist zum 1. Juni 2018 gestartet. Interessierte Unternehmen sind herzlich eingeladen, im projektbegleitenden Ausschuss kostenlos mitzuwirken und sich über die aktuellen Ergebnisse zu informieren.

bil

Lokal funktionalisierte Organobleche: Kreuzrippenmuster (a), Lasteinleitungszone (b), umsäumter Randbereich einer Textilverstärkung (c), Versteifungsrippe mit ausgeprägtem Rippenfuß im Schliffbild (d)
(Bilder: ILK)

 

Kontakt ILK:
Dr.-Ing. Robert Kupfer (Leiter Verbindungstechniken)
robert.kupfer@tu-dresden.de
+49 351 463-38749
http://tu-dresden.de/mw/ilk

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