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Substitution von metallischen Schubfeldern im Fahrzeugbau durch fügetechnische Integration von FKV-Schalen

  • Durch den strukturellen Einsatz von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) lassen sich hochwertige gewichtsoptimierte Karosserien in Mischbauweise umsetzen. Die untersuchte CMT-Pin-Schweißtechnik zur Verbindung von thermoplastischen Organoblechen mit Stählen bietet, im Vergleich zu anderen Verfahren, neben einer einseitigen Zugänglichkeit, ein hohes Leichtbaupotenzial. Das Vorhaben wurde auf eine werkstoff-, prozess- und konstruktionsgerechte Umsetzung des Verfahrens ausgerichtet. Auf Basis experimenteller und numerischer Untersuchungen wurde eine Methode zum Vorwärmen von Organoblechen mittels Infrarotstrahlung entwickelt. Die Eignung der CMT-Pin-Technologie wurde sowohl für das Fügen von karbon- als auch glasfaserverstärktem PA6 betrachtet. Als Bewertungskriterien wurden das Schweißgut sowie der Faser- und Matrixerhalt in Abhängigkeit der Schweißparameter untersucht. Das entwickelte Verfahren wurde mit herkömmlichen Fügemethoden bzgl. der in Kopf- und Scherzugversuchen ermittelten Festigkeiten verglichen. Zur Bestimmung der BeständigkeitDurch den strukturellen Einsatz von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) lassen sich hochwertige gewichtsoptimierte Karosserien in Mischbauweise umsetzen. Die untersuchte CMT-Pin-Schweißtechnik zur Verbindung von thermoplastischen Organoblechen mit Stählen bietet, im Vergleich zu anderen Verfahren, neben einer einseitigen Zugänglichkeit, ein hohes Leichtbaupotenzial. Das Vorhaben wurde auf eine werkstoff-, prozess- und konstruktionsgerechte Umsetzung des Verfahrens ausgerichtet. Auf Basis experimenteller und numerischer Untersuchungen wurde eine Methode zum Vorwärmen von Organoblechen mittels Infrarotstrahlung entwickelt. Die Eignung der CMT-Pin-Technologie wurde sowohl für das Fügen von karbon- als auch glasfaserverstärktem PA6 betrachtet. Als Bewertungskriterien wurden das Schweißgut sowie der Faser- und Matrixerhalt in Abhängigkeit der Schweißparameter untersucht. Das entwickelte Verfahren wurde mit herkömmlichen Fügemethoden bzgl. der in Kopf- und Scherzugversuchen ermittelten Festigkeiten verglichen. Zur Bestimmung der Beständigkeit der Verbindungen gegen unterschiedliche Witterungsbedingungen wurden Salzsprühnebel- und Wechselkorrosionstests durchgeführt. Mit dem Fügen von Hutprofilen wurde die Anwendung der entwickelte CMT-Pin-Technik am Tunnel sowie den Längs- und Querträgern der Bodenstruktur eines Kraftfahrzeugs demonstriert.show moreshow less

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Metadaten
Author: Oleg ShapovalovORCiD, Holger SeidlitzORCiD, Lucas Ost, Nikolay DoynovORCiD, Felix KukeORCiD, Marcello Ambrosio, Vesselin MichailovORCiDGND
URL:https://www.dvs-ev.de/call4papers/abstract.cfm?vid=115&pid=7586
ISBN:978-3-96144-189-1
Title of the source (German):DVS Congress 2022, Große Schweißtechnische Tagung, DVS Campus ; Kurzfassungen der Vorträge der Veranstaltung in Koblenz vom 19. bis 21. September 2022 ; (Langfassungen der Beiträge auf USB-Karte)
Publisher:DVS Media GmbH
Place of publication:Düsseldorf
Document Type:Conference publication not peer-reviewed
Language:German
Year of publication:2022
First Page:385
Last Page:393
Series ; volume number:DVS-Berichte ; 382
Faculty/Chair:Fakultät 3 Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme / FG Füge- und Schweißtechnik
Fakultät 3 Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme / FG Polymerbasierter Leichtbau
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