@misc{GerstenbergerOsieckiKrolletal., author = {Gerstenberger, Colin and Osiecki, Tomasz and Kroll, Lothar and Scholz, Peter and Seidlitz, Holger}, title = {Processing and characterization of cathodic dip coated metal/composite-laminates}, series = {Archives of Civil and Mechanical Engineering}, volume = {16}, journal = {Archives of Civil and Mechanical Engineering}, number = {3}, issn = {1644-9665}, doi = {10.1016/j.acme.2016.03.001}, pages = {467 -- 472}, abstract = {The current trend shows an increasing demand for novel technologies, that facilitate a functional integration of fiber reinforced polymers (FRP) in metal based structures, especially in automotive industry. To comply with the requirements of large-scale production the use of fiber reinforced thermoplastics in form of hybrid metal/composite-laminates seems advantageous. By targeted exploitation of their high lightweight potential, combined with suitable capabilities for mass production and good damping properties, cost-effective and weight-optimized parts with high stiffness and load capacity can be provided for future applications. As there is little known about the processing and the mechanical properties of thermoplastic based FRP/metal-laminates, the study focuses on the development of novel hybrid laminates with low residual stresses, made of metallic steel sheets and continuous glass or carbon fiber reinforced polyamide 6. In this context, the influence of several pre-operations like sand blasting, cleaning or primer application on the interlaminar shear strength (ILSS) was examined in addition to their resistance to cathodic dip paint treatment.}, language = {en} } @misc{KleinPodlesakHoeferetal., author = {Klein, Mario and Podlesak, Frank and H{\"o}fer, Kevin and Seidlitz, Holger and Gerstenberger, Colin and Mayr, Peter and Kroll, Lothar}, title = {Advanced Joining Technologies for Load and Fibre Adjusted FRP-Metal Hybrid Structures}, series = {Journal of Materials Science Research}, volume = {4}, journal = {Journal of Materials Science Research}, number = {4}, issn = {1927-0585}, doi = {10.5539/jmsr.v4n4p26}, pages = {26 -- 33}, abstract = {Multi-material-design (MMD) is commonly realized through the combination of thin sheet metal and fibre reinforced plastics (FRP). To maximize the high lightweight potential of the material groups within a multi-material system as good as possible, a material-adapted and particularly fibre adjusted joining technology must be applied. The present paper focuses on two novel joining technologies, the Flow Drill Joining (FDJ) method and Spin-Blind-Riveting (SBR), which were developed for joining heavy-duty metal/composite hybrids. Tests were carried out with material combinations which are significant for lightweight constructions such as aluminium (AA5083) and carbon fibre-reinforced polyamide in sheet thickness of 1.8 mm. The mechanical testing and manufacturing of those multi-material joints was investigated.}, language = {en} } @techreport{KrollNendelSeidlitzetal., author = {Kroll, Lothar and Nendel, Wolfgang and Seidlitz, Holger and Gerstenberger, Colin and Osiecki, Tomasz}, title = {Bauweisenkonzepte und Auslegung von Krafteinleitungsbereichen bei Hybridstrukturen aus Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden im Fahrzeugbau}, publisher = {Europ{\"a}ische Forschungsgesellschaft f{\"u}r Blechverarbeitung e.V.}, address = {Hannover}, isbn = {978-3-86776-463-6}, pages = {170, XIV}, abstract = {Als Teil des DFG/AiF-Clusters „Großserientaugliche Prozessketten f{\"u}r hochintegrierte Bauteile aus hybriden Faser-Kunststoff / Metall-Verbunden" erfolgte im AiF-Projekt 17688 BR/1 die methodische Entwicklung von großserientauglichen Bauweisenkonzepten f{\"u}r Hybridstrukturen aus thermoplastbasierten Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden (FK/M-Verbunden) im Fahrzeugbau sowie die Erarbeitung von belastungsgerechten Krafteinlei-tungsbereichen zur Integration der neuartigen Bauteile in metallische Strukturen. Die Pro-jektergebnisse wurden in Form von drei generischen Technologiedemonstratoren am Beispiel von hybriden Pkw-Dachquertr{\"a}gern veranschaulicht. Dabei wurden zwei Demonstratoren aus FK/M-Verbunden mit Stahl- (HC220Y+ZE, t = 0,25 mm) bzw. Aluminiumdeckschichten (EN AW 5182, t = 0,2 mm) und ein Faser-Kunststoff-Verbund-Dachquertr{\"a}ger (Kohlenstofffaserverst{\"a}rktes Polyamid 6) mit metallischen Lasteinleitungselementen (HC260LAD+Z100 bzw. AA5754-W, t = 1,0 mm) konzipiert. Im Vergleich zu einer Referenzgeometrie in Stahlbauweise (t = 1,0 mm) konnte bei ver-gleichbaren Steifigkeitseigenschaften eine Masseeinsparung von bis zu 55\% mit FK/M-Verbunden und etwa 64\% in Faser-Kunststoff-Verbundbauweise prognostiziert werden. Die simulativ ermittelten Ergebnisse werden in Teilprojekt 5 des Clusters experimentell validiert. Im Hinblick auf eine werkstoffgerechte Anbindung der stark anisotropen Bauteile an metallische Grundstrukturen wurden Untersuchungen zum Thermomechanischen Ausformf{\"u}geverfahren (TAF) und dem Kleben mittels 2K-Epoxid- und 2K-Polyurethanklebstoffen durchgef{\"u}hrt. Anders als bei etablierten Verfahren aus dem Metallbau, wie dem Nieten, Clinchen oder Schrauben, die auf spanend gebohrten Durchgangsl{\"o}chern im Faser-Kunststoff-Verbund oder F{\"u}geelementen mit Schneidanteil basieren, findet bei den untersuchten Verfahren keine Sch{\"a}digung der Faserstruktur statt. Die Ergebnisse aus Kopf- und Scherzugversuchen nach DIN EN ISO 14272 und DIN EN ISO 14273 zeigen eine prinzipielle Eignung des TAF-Verfahrens, sowohl f{\"u}r die Verbindung von FK/M-Hybridlaminaten, als auch FKV mit Metall. In Zugscherpr{\"u}fungen nach DIN EN 1465 wurde der Einfluss verschiedener Vorbehandlungsmaßnahmen auf die Haftfestigkeit der geklebten Zugscherproben ermittelt. Dabei erwies sich insbesondere die Kombination aus Korundstrahlen und Beflammen mittels Flammenpyrolyse als zielf{\"u}hrend. Nach Ermittlung der ben{\"o}tigten Kennwerte wurde eine Simulations- und Auslegungsstrategie f{\"u}r kraftflussgerechte F{\"u}gepunkte am Beispiel von thermomechanisch gef{\"u}gten Verbindungen vorgestellt. Aufgrund der anisotropiespezifischen, inhomogenen dreidimensionalen Spannungszust{\"a}nde in der Umgebung von FKV-F{\"u}gezonen wird eine schnittreaktionsbezogene Methodik zur Auslegung von FK/M-F{\"u}gezonen empfohlen. In Verbindung mit einer entsprechenden Versagenshypothese erlaubt diese auf Basis von einfachen F{\"u}gepunkt-Ersatzmodellen eine einfache ingenieurm{\"a}ßige Analyse des F{\"u}gepunktversagens durch Auslesen der Schnittreaktionen. Des Weiteren wurden in Zusammenarbeit mit TP5 zwei Prozessvarianten zur fertigungs-technischen Umsetzung der hybriden Dachquertr{\"a}ger aufgestellt. In ersten Vorversuchen konnte daran bereits die Herstellung erster Demonstratoren erfolgreich durchgef{\"u}hrt wer-den, die im Rahmen des 35. EFB-Kolloquiums am 25.03.2015 in Bad Boll sowie im EFB-Arbeitskreis Hybride Strukturen am 21.01.2015 in Dresden und 17.06.2015 in Rostock vorgestellt wurden. Das Ziel des Forschungsvorhabens wurde erreicht. Das IGF-Vorhaben „Bauweisenkonzepte und Auslegung von Krafteinleitungsbereichen bei Hybridstrukturen aus Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden im Fahrzeugbau" wurde im Rahmen des AiF/DFG-Clusters „Großserientaugliche Prozessketten f{\"u}r hochintegrierte Bauteile aus hybriden Faser-Kunststoff/Metall-Verbunden" unter der F{\"o}rdernummer AiF 17688BR/1 von der Forschungsvereinigung EFB e.V. finanziert und betreut und {\"u}ber die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur F{\"o}rderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium f{\"u}r Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gef{\"o}rdert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 417 erschienen und bei der EFB-Gesch{\"a}ftsstelle und im Buchhandel erh{\"a}ltlich.}, language = {de} } @misc{SeidlitzSiegelHackertetal., author = {Seidlitz, Holger and Siegel, Carolin and Hackert, Alexander and Kroll, Lothar and Wagenf{\"u}hr, Andr{\´e}}, title = {Prozessketten zur Herstellung und Integration von naturfaserverst{\"a}rkten Hochleistungskunststoffen}, series = {Zeitschrift Kunststofftechnik}, volume = {11}, journal = {Zeitschrift Kunststofftechnik}, number = {1}, issn = {1864-2217}, doi = {10.3139/O999.01012015}, pages = {1 -- 24}, language = {de} } @misc{OsieckiGerstenbergerSeidlitzetal., author = {Osiecki, Tomasz and Gerstenberger, Colin and Seidlitz, Holger and Hackert, Alexander and Kroll, Lothar}, title = {Behavior of Cathodic Dip Paint Coated Fiber Reinforced Polymer/Metal Hybrids}, series = {International Journal of Engineering Sciences \& Research Technology}, volume = {4}, journal = {International Journal of Engineering Sciences \& Research Technology}, number = {2}, issn = {2277-9655}, pages = {146 -- 150}, language = {en} } @misc{SeidlitzGerstenbergerOsieckietal., author = {Seidlitz, Holger and Gerstenberger, Colin and Osiecki, Tomasz and Simon, Sylvio and Kroll, Lothar}, title = {High-performance lightweight structures with Fiber Reinforced Thermoplastics and Structured Metal Thin Sheets}, series = {Journal of Materials Science Research}, volume = {4}, journal = {Journal of Materials Science Research}, number = {1}, issn = {1927-0585}, doi = {10.5539/jmsr.v4n1p28}, pages = {28 -- 35}, language = {en} } @misc{OsieckiSeidlitzGerstenbergeretal., author = {Osiecki, Tomasz and Seidlitz, Holger and Gerstenberger, Colin and Kroll, Lothar and Scholz, Peter}, title = {Customized Metal/Composite Hybrids for Automotive Applications}, series = {AutoMetForm - SFU 2014, new materials for vehicle components, november 3rd to 5th 2014, Freiberg, Saxony, conference proceedings}, journal = {AutoMetForm - SFU 2014, new materials for vehicle components, november 3rd to 5th 2014, Freiberg, Saxony, conference proceedings}, publisher = {Institut f{\"u}r Metallformung}, address = {Freiberg}, isbn = {978-3-86012-490-1}, pages = {29 -- 36}, language = {en} } @misc{SeidlitzUlkeWinterGerstenbergeretal., author = {Seidlitz, Holger and Ulke-Winter, Lars and Gerstenberger, Colin and Kroll, Lothar}, title = {Dimensioning of Punctiform Metal-Composite Joints: A Section-Force Related Failure Criterion}, series = {Open Journal of Composite Materials}, volume = {4}, journal = {Open Journal of Composite Materials}, number = {3}, issn = {2164-5655}, doi = {10.4236/ojcm.2014.43018}, pages = {157 -- 172}, abstract = {Reliable line production processes and simulation tools play a central role for the structural integration of thermoplastic composites in advanced lightweight constructions. Provided that material-adapted joining technologies are available, they can be applied in heavy-duty multi-material designs (MMD). A load-adapted approach was implemented into the new fully automatic and faulttolerant thermo mechanical flow drill joining (FDJ) concept. With this method it is possible to manufacture reproducible high strength FRP/metal-joints within short cycle times and without use of extra joining elements for the first time. The analysis of FDJ joints requires a simplified model of the joint to enable efficient numerical simulations. The present work introduces a strategy in modeling a finite-element based analogous-approach for FDJ-joints with glass fiber reinforced polypropylene and high-strength steel. Combined with a newly developed section-force related failure criterion, it is possible to predict the fundamental failure behavior in multi-axial stress states. The functionality of the holistic approach is illustrated by a demonstrator that represents a part of a car body-in-white structure. The comparison of simulated and experimentally determined failure loads proves the applicability for several combined load cases.}, language = {en} } @inproceedings{OsieckiSeidlitzGerstenbergeretal., author = {Osiecki, Tomasz and Seidlitz, Holger and Gerstenberger, Colin and Kroll, Lothar and Scholz, Peter}, title = {Heavy-Duty Hybrid Laminates for Automotive Mass Production}, series = {Materials Science Engineering Congress 2014 (MSE 2014), Darmstadt, 2014}, booktitle = {Materials Science Engineering Congress 2014 (MSE 2014), Darmstadt, 2014}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:0011-n-3364468}, pages = {24}, language = {en} } @misc{SeidlitzKroll, author = {Seidlitz, Holger and Kroll, Lothar}, title = {Hochfeste Mischbauweisen mit thermoplastischen Faserverbunden und Metallen}, series = {Joining Plastics - F{\"u}gen von Kunststoffen}, volume = {8}, journal = {Joining Plastics - F{\"u}gen von Kunststoffen}, number = {2}, issn = {1864-3450}, pages = {106 -- 111}, language = {de} } @inproceedings{SeidlitzGerstenbergerSiegeletal., author = {Seidlitz, Holger and Gerstenberger, Colin and Siegel, Carolin and Kroll, Lothar and Wagenf{\"u}hr, Andr{\´e}}, title = {Naturfaserverst{\"a}rkte Kunststoffe f{\"u}r hochbelastbare Mischbauweisen}, series = {1. Ingenieurtag 2014, Veranstaltung der Fakult{\"a}t Ingenieurwissenschaften und Informatik der Brandenburgischen Technischen Universit{\"a}t Cottbus-Senftenberg auf dem Campus Senftenberg am 19.11.2014}, booktitle = {1. Ingenieurtag 2014, Veranstaltung der Fakult{\"a}t Ingenieurwissenschaften und Informatik der Brandenburgischen Technischen Universit{\"a}t Cottbus-Senftenberg auf dem Campus Senftenberg am 19.11.2014}, editor = {Lehmann, Kathrin and Simon, Sylvio and Stein, Erhard}, publisher = {Brandenburgische Techn. Univ. Cottbus}, address = {Senftenberg}, isbn = {3-9810211-7-7}, pages = {39}, language = {de} } @misc{SeidlitzUlkeWinterKroll, author = {Seidlitz, Holger and Ulke-Winter, Lars and Kroll, Lothar}, title = {New Joining Technology for Optimized Metal/Composite Assemblies}, series = {Journal of Engineering}, journal = {Journal of Engineering}, issn = {2314-4912}, doi = {doi:10.1155/2014/958501}, pages = {958501}, abstract = {The development of a new joining technology, which is used to manufacture high strength hybrid constructions with thermoplastic composites (FRP) and metals, is introduced. Similar to natural regulation effects at trees, fibers around the FRP joint become aligned along the lines of force and will not be destroyed by the joining process. This is achieved by the local utilization of the specific plastic flow properties of the FRT and metal component. Compared with usual joining methods—such as flow drill screws, blind and self-piercing rivets—noticeably higher tensile properties can be realized through the novel process management. The load-bearing capability increasing effect could be proved on hybrid joints with hot-dip galvanized steel HX420LAD and orthotropic glass—as well as carbon—fiber reinforced plastics. The results, which were determined in tensile-shear and cross-shear tests according to DIN EN ISO 14273 and DIN EN ISO 14272, are compared with holding loads of established joining techniques with similar joining point diameter and material combinations.}, language = {en} }