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Forschung

Komplexe Materialien führen zu komplexen Verbindungen - SKZ Wegbereiterprojekt hilft

Leichtbau mit seinen unterschiedlichen Materialverbunden ist nicht erst seit der Mobilitätswende ein Thema. Daher müssen ideal auf spezielle Anwendungen hin modifizierte Materialien auch im Verbund funktionieren. Sogenannte Hybridbauteile sind mittlerweile industrieller Standard. Das Kunststoff-Zentrum SKZ möchte in einem Wegbereiterprojekt gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) die Technologien zum Verbinden verschiedener Materialien voranbringen.

04.08.2022
Kunststoff Fügen mit reaktiven Multischichtsystemen

Stoßseitig mit RMS gefügte Gummidichtung einer Autotür (Foto: Fraunhofer IWS)

Projekt will maßgeschneidertes Fügen für Kunststoffe und Hybridbauteile ermöglichen

Ungleiche Materialien zu verbinden ist meist nicht trivial. Schon bei unterschiedlichen Kunststoffarten ist das Fügen oftmals kaum möglich. Gleichzeitig wächst der Bedarf an Kunststoff-Metall-Verbindungen und anderer hybrider Bauteile, beispielsweise im Automobilbau, aufgrund von Gewichts- und daraus resultierender CO2- Einsparung stetig. Diese Verbindungen müssen natürlich tragen, gleichzeitig aber auch eine hohe Beständigkeit gegen mechanische Belastung oder auch Alterung aufweisen. Verschiedenste Verfahren werden heute eingesetzt, um Materialien zu verbinden.

Alle haben natürlich auch ihre Schwachstellen:

  1. Klebprozesse sind komplex, benötigen hoch qualifiziertes Personal und bringen eine weitere, alterungsanfällige Komponente in den Verbund ein.
  2. Mechanische Verbindungselemente, wie Schrauben oder Nieten, führen im Verbund zu punktuellen Spannungsüberhöhungen im Vergleich zu einer flächigen Lasteinleitung.
  3. Schweißverfahren sind insbesondere dann problematisch, wenn sehr reine Verbindungen ohne Schweißaustrieb oder strukturelle Änderungen realisiert werden sollen.

In einem neuen Wegbereiterprojekt möchten das Fraunhofer IWS und das SKZ die vorhandenen Verfahren erweitern. Mithilfe reaktiver Multischichtsysteme (RMS) sollen die Grenzen der herkömmlichen Verbindungsverfahren überwunden und eine neue Möglichkeit für maßgeschneidertes Fügen von Kunststoffen und Hybridbauteilen zur Verfügung gestellt werden. Projektpartner sind gesucht und gerne willkommen. Wie bei SKZ – Wegbereiterprojekten üblich, sind diese industriefinanziert. Ergebnisse stehen exklusiv den Projektteilnehmern zur Verfügung. 

Nähere Informationen zum Verfahren und zum RMS-Projekt

 

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Ansprechpartner:

Matthias Ruff
Leitung Vertrieb
Würzburg
+49 931 4104-503
m.ruff@skz.de

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