Jurgen Fleischer (EDT) Intrinsische Hybridverbunde fur Leichtbautragstrukturen

Annotation

Der Einsatz von Leichtbautragstrukturen bietet heutzutage die Moglichkeit eine signifikante Gewichtsreduzierung zu realisieren. Bei der Gestaltung dieser Leichtbautragstrukturen mussen, je nach Anwendungsfall, eine Vielzahl von Anforderungen berucksichtigt werden. Die komplette Substitution eines Werkstoffes ist fur die konsequente Nutzung des Leichtbaupotentials nicht immer zielfuhrend. Eine optimale Gesamtstruktur besteht aus einer hybriden Werkstoffkombination, dem sogenannten Multi-Material-Design. Der Ansatz der Hybridisierung von Strukturkomponenten ruckt somit immer starker in den Vordergrund und kann grundsatzlich nach zwei unterschiedlichen Methoden erfolgen. Zum einen konnen zwei Bauteile aus Faserverbundkunststoff und Metall durch nachgeschaltete Fugeprozesse, wie beispielsweise Nieten, Schrauben oder Kleben, gefugt werden. Nachteil dieses Ansatzes ist neben dem Aufwand fur den Fugeprozess die zusatzliche Masse, durch die das Leichtbaupotential nicht vollkommen ausgeschopft werden kann. Zum anderen besteht die Moglichkeit der Herstellung des Hybridverbunds in einem einstufigen Prozess, wobei die Verbindung der verschiedenen Materialien im Ur- oder Umformprozess ohne einen nachfolgenden Fugeschritt erfolgt. Das entstehende Bauteil dieses einstufigen Prozesses wird als intrinsisches Hybrid bezeichnet. Aufgrund der intrinsischen Hybridisierung entstehen neue Gestaltungsmoglichkeiten und produktionstechnische Vorteile, aber auch Herausforderungen in Bezug auf die Prufung, Simulation und Herstellung. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1712 der Deutschen Forschungsgemeinschaft wurde hierzu auf den Fachgebieten Produktionstechnik, Mechanik und Werkstoffwissenschaften intensiv Forschungsarbeit geleistet.