Konstruktive Gestaltung geklebter FVK-Mischverbindungen unter Berücksichtigung von Randeffekten

19293 N

Forschungsstelle 1: Universität Paderborn

Institut für Prozess- und Werkstofftechnik

Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik

Pohlweg 47-49

33098 Paderborn

Projektleiter 1: Frau K. Henkel
Laufzeit: 01.01.2017 - 31.12.2018

Trotz intensiver Bestrebungen, faserverstärkte Kunststoffe (FVK) endkonturnah herzustellen, ist häufig eine Nachbearbeitung notwendig. Der Einsatz von Schneid- oder Strahlverfahren führt dabei oft zu Schädigungen in Form von Abplatzungen, Ausfransungen, Delaminationen, Faserausrissen und sonstigen Formfehlern. Eine Berücksichtigung der geschädigten Randbereiche erfolgt bei der Auslegung und der konstruktiven Gestaltung geklebter  FVK-Mischverbindung bisher nur intuitiv. Dadurch wird das Verbindungspotential geklebter FVK-Mischverbindungen in vielen Fällen durch eine nicht optimale Gestaltung limitiert. In diesem Projekt soll der Randeinfluss beim Kleben von FVK-Mischverbindungen in Abhängigkeit der Schnittkantenqualität ermittelt werden. Durch eine optimierte Probengeometrie und Fugenfüllung sollen  interlaminare Spannungen reduziert und die Krafteinleitung verbessert werden. Auf Basis dieser Ergebnisse werden Gestaltungsrichtlinien und Normvorlagen  zur konstruktiven Gestaltung von FVK-Mischverbindungen erarbeitet, die auch die Randeffekte berücksichtigen.

Die Projektergebnisse bieten KMU aus den Bereichen Automobil-, Nutzfahrzeug und Schienenfahrzeugbau die Möglichkeit, bei der Auslegung neuer geklebter FVK-Strukturen Randeffekte bereits in einem frühen Stadium des Entwicklungsprozesses zu berücksichtigen und den Trennprozess auf den späteren Fügevorgang abzustimmen. Durch die neuen Gestaltungsrichtlinien kann die Leistungsfähigkeit der Verbindung gesteigert und der Materialeinsatz reduziert werden.

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 19293 N der Forschungsvereinigung DECHEMA, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde 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.
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