Search

In der Automobilindustrie ist die Anwendung von monolithischen Profilstrukturen etabliert. Jedoch bietet der Einsatz von Hybridprofilen, die aus einem faserverstarkten Polymer (FVK) und einer duktilen Metalllegierung bestehen, eine im Vergleich vorteilhafte Kombination aus mechanischen Eigenschaften und resultierendem Bauteilgewicht. Um eine effiziente Fertigung und damit den industriellen Einsatz von Metall-FVK-Hybridprofilen anzustreben, werden in diesem Kapitel zwei intrinsische Fertigungsprozesse vorgestellt. Dabei ermoglichen die Prozesse einerseits die Verarbeitung einer thermoplastischen und andererseits einer duroplastischen Kunststoffmatrix. Neben der Entwicklung und Validierung dieser Produktionsprozesse werden, mit dem Ziel einen bestmoglichen Korrosionsschutz bei einer zugleich hohen Haftfestigkeit zu realisieren, Konzepte zur Gestaltung der Grenzschicht der artverschiedenen Werkstoffe betrachtet. Des Weiteren werden Methoden zur Simulation und zur mechanischen Prufung der gefertigten Hybridprofile aufgezeigt. Zusatzlich soll dabei auch auf die Messung und die gezielte Modifikation von Eigenspannungen, die sich infolge der Verarbeitung der verschiedenen Materialien einstellen, eingegangen werden.

Kurzfassung Piezoelektrische Wandler, wie z.B. Macro-Fibre-Composites (MFC), können bei der Reduktion von Bauteilschwingungen, Health Monitoring, Crashfallerkennung und Energiegewinnung eingesetzt werden. Die Ausweitung der Einsatzfelder aktiver Komponenten auf hocheffiziente Wirtschaftszweige (z.B. Automobilbau) lässt sich nur mit einer Optimierung der bisher zeit- und kostenintensiven Applikation der Wandler nach der Umformung realisieren. Eine Möglichkeit, um dieses Ziel zu erreichen, besteht darin, die Applikation direkt in die Bauteilfertigung zu integrieren. Bei der vorgestellten Methode wird ein in fluidem Klebstoff eingebetteter MFC mit hochspröden piezoelektrischen Fasern zwischen zwei Blechen platziert. Hierdurch werden bei der sich anschließenden Umformung des Blech-MFC-Verbunds die infolge der Reibung in den MFC eingebrachten Zugbeanspruchungen vermindert. Nach der Umformoperation erfolgt die Aushärtung des Klebstoffs, wodurch eine Anbindung des MFC an die umgebenden Bleche entsteht.