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

Einfluss erhöhter Temperaturen auf die Schädigungsmechanismen in einem intrinsischen Metall-CFK-Hybridverbund

Freitag (20.09.2019)
11:30 - 12:00 Uhr Musikzimmer
Bestandteil von:


Angetrieben durch schärfere Emissionsgrenzwerte wird es für Automobilhersteller immer wichtiger auf kosteneffizienten Leichtbau zu setzen. Weil die Fertigung der kompletten Karosserie aus Kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) für die Serienfertigung zu teuer ist, können Multimaterialhybridverbunde einen guten Kompromiss zwischen Kosten und Gewicht bieten.

Der hier vorgestellte Hybridverbund besteht aus einem dreiarmigen Einleger aus Aluminium, der mit einer thermoplastischen Schicht (PPA GF30) umspritzt ist und dann in einem RTM-Prozess zwischen den Mittellagen eines kohlefaserverstärkten Kunststoffs einlaminiert wird. Durch den so erzeugten Formschluss zeigt der Hybridverbund sehr gute mechanische Eigenschaften und durch die thermoplastische Zwischenschicht kann wegen der Reduzierung des Steifigkeitssprunges das Ermüdungsverhalten verbessert werden.

In vorangegangenen Arbeiten konnten mithilfe der in-situ Thermographie bei quasistatischen und zyklischen Zugversuchen die Schädigungsmechanismen identifiziert und das Schädigungswachstum beobachtet werden. Zur praktischen Anwendung muss ein solcher Hybridverbund allerdings unter realen Einsatzbedingungen gute Eigenschaften zeigen. Daraus leitet sich die wichtige Fragestellung ab, welches Verhalten der Hybridverbund und dabei vor allem die intrinsischen Grenzflächen bei erhöhten Temperaturen zeigen und welchen Einfluss diese auf die Schädigungsmechanismen haben.

Hierfür werden Zugversuche bei verschiedenen Temperaturen unter quasistatischer sowie unter zyklischer Last durchgeführt und mit passiver in-situ Thermographie überwacht. Um besser differenzieren zu können, welche Schädigungsmechanismen in welchem Material auftreten und welche der Grenzfläche zuzuordnen sind, werden zuerst die Einzelkomponenten untersucht und dann der Hybridverbund als Ganzes.

 

Sprecher/Referent:
Hendrik Jost
Universität des Saarlandes
Weitere Autoren/Referenten:
  • Felix Grossmann
    Universität des Saarlandes
  • Prof. Dr. Hans-Georg Herrmann
    Fraunhofer Institut für zerstörungsfreie Prüfverfahren