Charakterisierung hybrider Komposit-Metall-Strukturen : Ermittlung einer Prüfmethode

Wehbe, H.; Kandula, M.; Hartwig, S.; Dilger, K.

Politische Anforderungen an striktere Abgasemissionen und der Elektrifizierungswille im Mobilitätssektor treiben das Bestreben nach Leichtbaustrukturen weiter an. Eine Möglichkeit, Leichtbau zu betreiben, ist das Anbringen von sogenannten Patches aus faserverstärktem Kunststoff (FVK) zur lokalen Verstärkung des Metalls. Dabei wird ein FVK-Tape aus thermoplastischer Matrix und kontinuierlichen, unidirektionalen Fasern mit entsprechender Faserorientierung durch das wärmeunterstützte Pressfügen mit dem Metall vereint. Potenzielle Einsatzgebiete derartiger Hybridstrukturen sind die B-Säule als Strukturelement oder Beplankungselemente (Motorhaube etc.) als semi-strukturelle Bauteile, für welche die Biegung auslegungskritisch ist. Allerdings existieren keine genormten Prüfmethoden für die neu geschaffene Material-klasse, womit sich die Vergleichbarkeit verschiedener Materialien und die Vorausle-gung schwierig gestaltet. Ferner liegen keine charakteristischen Kennwerte vor, die den hybriden Verbund beschreiben. Das Anwenden von bekannten Prüfmethoden zur Kenn-wertermittlung ist aufgrund der Anisotropie und der Asymmetrie des Probenaufbaus möglich, schränkt aber die Interpretation der Ergebnisse ein. Um das Verständnis der hybriden Strukturen zu erweitern und einen ersten Schritt in Richtung eines standardi-sierten Prüfprozesses zu veranlassen, wird die Dreipunkt-Biegeprüfung als Referenz-versuch herangezogen. Zunächst werden sowohl unterschiedliche Probendicken als auch verschiedene Probenpositionen untersucht und deren Auswirkungen auf die Bie-gesteifigkeit und -festigkeit beurteilt.

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Wehbe, H. / Kandula, M. / Hartwig, S. / et al: Charakterisierung hybrider Komposit-Metall-Strukturen. Ermittlung einer Prüfmethode. Aachen 2019. Shaker.

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