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Vortrag

Gesintertes TFP-Lasteinleitungselement für Multimaterialbauweise

Thursday (27.06.2019)
13:20 - 13:40 Uhr

In vielen Leichtbauanwendungen werden zunehmend Multimaterialbauweisen, bestehend aus Faserverbundkunststoffen (FVK) und Metall, eingesetzt. Diese ermöglichen den optimalen Einsatz des Materials bei einem geringen Strukturgewicht. Um jedoch das Potential von FVK in vollem Umfang zu nutzen, sind innovative, leichtbaugerechte und prozesssichere Ansätze zum Einleiten von Lasten sowie zum Fügen unerlässlich.

Im Rahmen dieser Veröffentlichung wird die Entwicklung eines Lasteinleitungselementes zum Verbinden von kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff und Metall aufgezeigt. Auf eine im Tailored Fibre Placement Verfahren lastgerecht abgelegte Kohlenstofffaser Preform wird im Spark Plasma Sinter Verfahren ein Sinterkörper aus Edelstahl aufgebracht. Nach dem Konsolidieren des textilen Halbzeugs ist es möglich mit etablierten Fügeverfahren, wie dem Schrauben, auf dem Sinterkörper zu fügen.

Zunächst wird ein Fertigungskonzept für das Lasteinleitungselement erarbeitet und umgesetzt. In experimentellen Untersuchungen werden durch statische Versuche die mechanischen Kennwerte des Lasteinleitungselements ermittelt. Es erfolgt hierbei sowohl eine Betrachtung der einzelnen Komponenten des Lasteinleitungselements als auch der Gesamtstruktur hinsichtlich ihrer Festigkeit. Begleitend werden metallographische und computertomographische Analysen durchgeführt. Im Fokus liegt die Grenzfläche zwischen dem gesinterten Metall und den Kohlenstofffasern. Der Einfluss der thermischen Belastung durch den Sinterprozess wird anhand von Einzelfaserzugversuchen vor und nach dem Sintern aufgezeigt.

 

Sprecher/Referent:
Dipl.-Ing. Alexander Marx
Faserinstitut Bremen e.V.
Weitere Autoren/Referenten:
  • Thomas Hutsch
    Fraunhofer IFAM Dresden