Mechanisches Fügen von FKV-FKV-Verbindungen

Projektbeschreibung

Zur Erzielung größerer Gewichtseinsparungen wächst das Interesse, metallische Bauteile durch FKV-Komponenten zu substituieren. Mit zunehmendem Anteil an Faser-Kunststoff-Verbunden in technischen Produkten ergibt sich eine wachsende Anzahl an zu verbindenden Werkstoffkombinationen, worunter neben Mischbauverbindungen auch FKV-FKVVerbindungen mechanisch gefügt werden müssen. Bestehende, sich hierfür eignende Verfahren setzen allerdings ein Vorloch voraus und limitieren die Produktivität. Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, innovative vorlochfreie, mechanische Fügeverfahren zum Verbinden von FKV-FKV-Verbindungen zu untersuchen.

Der Lösungsweg sieht vor, nach einer Abstimmung der Randbedingungen die zu betrachtenden Fügeverfahren an bestehender Anlagentechnik zu adaptieren und interne Sensoren für Aufzeichnungen der Prozesskurve zu nutzen. Anhand von abgeleitetem Optimierungspotential der einzelnen Verbindungen werden die Verfahren für den Einsatz in FKV-FKVStrukturen optimiert. Hierfür sind Anpassungen an Element- und Werkzeuggeometrie, Prozess und Werkstoffen notwendig. Die durch den vorlochfreien Fügeprozess induzierten Laminatdefekte sollen mittels geeigneter Methoden quantifiziert und durch Druckprüfungen bewertet werden. Mit dem pbA ausgewählte Verfahren sollen im Anschluss mit dem Ziel einer Ausweitung der Verfahrensgrenzen weiterentwickelt werden. Vor der Erstellung des Abschlussberichts rundet eine umfangreiche Charakterisierung der Verbindungseigenschaften den Arbeitsplan ab.

Die Forschungsergebnisse ermöglichen es den Unternehmen, die Produktion von FKV-basierten Baugruppen effizienter gestalten zu können. Die betrachteten Fügeverfahren erlauben dabei ebenso den Einsatz in Fertigungen mit hohem manuellen Anteil, was insbesondere bei KMU häufig der Fall ist. Systemlieferanten fungieren ferner als Multiplikatoren und erschließen für die Fügeverfahren weitere Anwendungsfelder.