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Vortrag (20 Min., 5 Min. Diskussion, 5 Min. Raumwechsel)

Lebensdauer von Composites und Composite-Metall-Hybridverbindungen

Donnerstag (19.09.2019)
12:00 - 12:30 Uhr Festsaal

Kunststoffe bilden einen bedeutsamen Konstruktionswerkstoff und erfüllen in vielen technischen Bauteilen hohe Anforderungen. Zur Erhöhung der mechanischen Eigenschaften werden den Kunststoffen Verstärkungsfasern hinzugefügt, sodass ein idealer Verbundwerkstoff für Leichtbauanwendungen entsteht. Die Lebensdauer von Composite-Bauteilen ist dabei immer abhängig von der individuellen Belastung in der Anwendung, beispielsweise im Automobilbereich. Um gesicherte Aussagen über die Lebensdauer treffen zu können, ist eine singuläre Betrachtung der Faserkunststoffverbunde (FKV) als Werkstoff schon hilfreich, jedoch allein nicht ausreichend. Verschiedenartige Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren, der heterogene Werkstoffaufbau und komplexe Belastungen durch Umgebungseinflüsse sind bei der Bauteilauslegung immer mit einzubeziehen, da diese die resultierende Lebensdauer direkt beeinflussen.

Werden endlosfaserverstärkte Thermoplaste zudem noch mit andersartigen Werkstoffen, wie Metallen, zu tragenden Strukturbauteilen gefügt, so hat der Fügeprozess, dessen Parameter, die Fügegeometrie und die jeweilige Werkstoffpaarung einen weiteren Einfluss auf die Lebensdauer.

Die Dimensionierung von Faserkunststoffverbund-Bauteilen ist daher immer möglichst ganzheitlich zu betrachten. Der vorliegende Beitrag soll eine Übersicht über die diversen Aspekte und Herausforderungen bei der Auslegung der Lebensdauer der faserverstärkten Kunststoffe unter verschiedenartigen Belastungen und in Verbindung mit andersartigen Werkstoffen geben. Dabei sollen umgebungsbedingte Einflüsse und die daraus resultierenden Änderungen der Werkstoffeigenschaften detaillierter betrachtet werden. Zudem soll anhand eines eigens entwickelten Composite-Metall-Hybrid-Fügeverfahrens der Einfluss verschiedener Prozessparameter und Fügegeometrien auf die Dauergebrauchseigenschaften exemplarisch gezeigt werden.

Sprecher/Referent:
Marius Wittke
Universität Paderborn
Weitere Autoren/Referenten:
  • Prof. Dr. Elmar Moritzer
    Universität Paderborn