zurück
Vorteile
Mitglieder
Förderer & Partner
Produkte
Verfahren
Überwachung
Produktzertifizierung
Schadensanalyse
Tagungen
Kurse
Abschlüsse
Online lernen
Inhouse-Schulungen
Material
Prozess
Messtechnik
Kreislaufwirtschaft
Digitalisierung
Qualitätspolitik
Zertifizierungsablauf
Aktuelles
Downloads
Unsere Mission
Standorte
Karriere
Presse
Podcast
zurück
Additive Fertigung
Schweißen
Spritzgießen
Colorist

Thermisches Direktfügen von Kunststoffen und Metallen durch optimierte Oberflächenvorbehandlung – ein neues Standardverfahren?

Das Kunststoff-Zentrum SKZ in Würzburg und das Fraunhofer Institut für Werkstoff und Strahltechnik (IWS) in Dresden entwickeln gemeinsam innovative Verfahren zum produktiven Fügen von Metall-Kunststoff-Verbindungen. Ab 1. April startet ein Forschungsprojekt, das die Kombination von industriell verfügbaren Oberflächenvorbehandlungen und thermischen Direktfügetechniken intensiv beleuchtet.

Das thermische Direktfügen stellt einen innovativen Ansatz zur Herstellung von Metall-Kunststoff-Verbindungen dar, bei dem Metall und Kunststoff lokal erwärmt und vergleichbar zu einem Schweißprozess gefügt werden. Die erwarteten Vorteile des thermischen Direktfügens sind kurze Taktzeiten, umfangreiche Möglichkeiten in der Prozessüberwachung und eine hohe Chance für die Automatisierung von Produktionsprozessen und liefert damit viele Ansätze zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit. Zusätzlich erlaubt das thermische Direktfügen aufgrund des möglichen Reverse-Prozesses bzw. „Entfügens“ auch die Entwicklung innovativer Reparaturkonzepte und eine sortenreine Materialtrennung am Lebensende des Bauteils. Dadurch erfüllt das thermische Direktfügen im Gegensatz zu den meisten Alternativen im Multi-Material-Leichtbau die Anforderungen der Europäischen Union zur sicheren Integration in Kreislaufwirtschaftskonzepte. Das thermische Direktfügen hat damit ein großes Potenzial, sich zu zukünftig zu einem etablierten Fügeverfahren für Metall-Kunststoff-Verbindungen zu entwickeln, das sowohl in der Serien- als auch in der Einzelteilfertigung nutzbar ist.

Im Forschungsvorhabens werden Fügeverfahren basierend auf Induktion und Einsatz von keramischen Hochrate-Heizelementen untersucht. Die Schwerpunkte der Vorbehandlungstechniken bilden z. B. Laserstrukturierung und Plasmaverfahren zur Oberflächenmodifizierung der Fügepartner. Diese Strukturierung der Metalloberfläche ermöglicht dabei eine Festigkeitssteigerung durch Verzahnung von Metall und Kunststoff. Mit Plasmabehandlung wird untersucht, ob die häufig schwachen physikalischen Wechselwirkungen zwischen Metall und Kunststoff gezielt verstärkt werden können. Die Festigkeit der hergestellten Verbindungen wird im Vergleich mit alternativen Fügemethoden getestet, insbesondere dem Kleben, und schließt u. a. eine notwendige hohe Temperaturwechselfestigkeit ein.

Interessierte Industrieunternehmen sind eingeladen, sich beim SKZ oder IWS zu melden, um kostenfrei an dem projektbegleitenden Ausschuss teilzunehmen und frühzeitig von den Ergebnissen zu profitieren.

Das Forschungsprojekt mit dem Förderkennzeichen 21456 BG der Forschungsvereinigung Fördergemeinschaft für das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum (FSKZ e. V.) wird über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) über das Programm zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Das Projekt startete am 1. April 2021 und läuft für zwei Jahre.

Zurück zur Übersicht

Ansprechpartner:

Julian Hesselbach
Fügen und Oberflächentechnik
+49 931 4104-286
j.hesselbach@skz.de
aktuell

SKZ aktuell

SKZ aktuell Ausgabe 4/2020

Diesmal u. a. mit diesen Themen:

  • Gründung ISPA – Institute for Surface 
    and Product Analysis
  • Erste betriebseigene Kindertagesstätte
    am SKZ
mehr erfahren

Whitepaper bestellen

Bitte tragen Sie Ihre Email-Adresse ein und Sie erhalten nützliche Tipps und Tricks von den SKZ-Kunststoffprofis zum Thema "SKZ aktuell Ausgabe 4/2020".
*Pflichtangabe
SKZ aktuell Ausgabe 3/2020

    Diesmal u. a. mit diesen Themen:

    • Grundsteinlegung
      für die SKZ-Modellfabrik
    • Meilenstein für die Reparatur
      von Windkrafträdern
    mehr erfahren

    Whitepaper bestellen

    Bitte tragen Sie Ihre Email-Adresse ein und Sie erhalten nützliche Tipps und Tricks von den SKZ-Kunststoffprofis zum Thema "SKZ aktuell Ausgabe 3/2020".
    *Pflichtangabe
    SKZ aktuell Ausgabe 2/2020

    Diesmal u. a. mit diesen Themen:

    • Entwicklung einer Simulationsmethodik für den 3D-Druck
    • Stärker elastische TPS auch bei höheren Temperaturen
    mehr erfahren

    Whitepaper bestellen

    Bitte tragen Sie Ihre Email-Adresse ein und Sie erhalten nützliche Tipps und Tricks von den SKZ-Kunststoffprofis zum Thema "SKZ aktuell Ausgabe 2/2020".
    *Pflichtangabe
    SKZ Technologie-Zentrum
    SKZ – Technologie-Zentrum
    Friedrich-Bergius-Ring 22
    97076 Würzburg

    Telefon: +49 931 4104-0
    E-Mail: training@skz.de

    Route berechnen
    SKZ Weiterbildungs-Zentrum
    SKZ – Weiterbildungs-Zentrum
    Frankfurter Str. 15-17
    97082 Würzburg

    Telefon: +49 931 4104-123
    E-Mail: training@skz.de

    Route berechnen
    SKZ Weiterbildungs-Zentrum
    SKZ – Weiterbildungs-Zentrum
    Köthener Straße 33a
    06118 Halle (Saale)

    Telefon: +49 345 53045-0
    E-Mail: halle@skz.de

    Route berechnen
    SKZ Weiterbildungs-Zentrum
    SKZ – Weiterbildungs-Zentrum
    Rauher Grund 9
    72160 Horb am Neckar

    Telefon: +49 7451 62457-0
    E-Mail: horb@skz.de

    Route berechnen
    SKZ Weiterbildungs-Zentrum
    SKZ – Weiterbildungs-Zentrum
    Woltorfer Straße 77, Halle G
    31224 Peine

    Telefon: +49 5171 48935
    E-Mail: peine@skz.de

    Route berechnen
    EZD · Standort Selb
    Europäisches Zentrum für Dispersionstechnologien (EZD)
    c/o SKZ – KFE gGmbH
    Weißenbacher Str. 86
    95100 Selb

    Telefon: +49 9287 99880-0
    E-Mail: ezd@skz.de

    Route berechnen
    Analytik Service Obernburg
    Analytik Service Obernburg GmbH
    Industrie Center Obernburg
    63784 Obernburg

    Telefon: +49 6022 81-2668
    E-Mail: info@aso-skz.de

    Route berechnen

    SKZ – Weiterbildungs-Zentrum
    Frankfurter Straße 15-17
    97082 Würzburg

    SKZ – Technologie-Zentrum
    Friedrich-Bergius-Ring 22
    97076 Würzburg

    Tel. +49 931 4104-0

    Verwendung von Cookies

    Um unsere Webseite für Sie optimal zu gestalten und fortlaufend verbessern zu können, verwenden wir Cookies. Durch die weitere Nutzung der Webseite stimmen Sie der Verwendung von Cookies zu. Weitere Informationen zu Cookies erhalten Sie in unserer Datenschutzerklärung.

    Ihr Browser ist veraltet

    Für das beste Nutzererlebnis auf unserer Webseite empfehlen wir die Verwendung eines aktuellen Webbrowsers. Bitte aktualisieren Sie Ihren Browser, um alle Funktionen störungsfrei verwenden zu können.