JENS

FKV-Metallverbund mit Fließlochhülse

FKV-Metallverbund mit Fließlochhülse

Laufzeit:
01.02.2020 – 31.01.2022

Förderung:
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. (AiF-EFB Projekt 20711N)

 

 

 

Porträt Marcel Dross

Marcel Droß

Technische Universität Braunschweig
Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik

Telefon: 0531-391 65054

Förderung

Über das Projekt:
Erhöhung der Verbundfestigkeit spritzgegossener hybrider FKV-Metall-Verbunde unter Ausnutzung des makroskopischen formschlüssigen Verklammerungseffektes der Fließlochhülse samt Kragen.

 

Fragestellung / Motivation:

Die prozessintegrierte Fertigung integraler Hybrid-verbunde ohne zusätzliche Hilfsfügeteile bestimmt das Einsatzpotential hybrider Strukturen. Ein großserienerprobter Prozess zur Erzeugung von Hybridbauteilen ist das Hybrid-Spritzgießen. Die Verbindung erfolgt hierbei prozessintegriert im In-Mould-Assembly-Verfahren. In-Mould-Bauteile verwenden Metalleinleger als Element der Lasteinleitung von der metallischen Fügezone hinein in die Kunststoffverstärkung. Im Projekt JENS wird eine neue Technologie zur Umsetzung einer belastungs- und anforderungsgerechten, formschlüssigen Verbindung zwischen einem FVK und einem mittels Fließlochformen strukturierten Metalleinleger realisiert.

 

Vorgehensweise und Projektziel:

Im Rahmen des projekts soll ein neues Werkzeugkonzept für das Fließlochformen etwickelt. Aufbauend auf einer experimentelle Effektanalyse zur Bewertung einflussnehmender Parameter auf die Fließlochhülse sowie eine Charakterisierung des temperaturabhängigen Formänderungs- und Versagensverhaltens, wird durch einen rotierenden Hartmetalldorn unter axialer Kraftbeaufschlagung in einem Blechhalbzeug eine Hülse ausgebildet, an der sich prozessbedingt beim Fließlochformen ein Kragen ausformt. Der Lösungsansatz in diesem Vorhaben beabsichtigt sowohl die Hülsen als auch deren Kragen als Elemente der Blechstrukturierung zu verwenden und durch Hybrid-Spritzgießen einen multiaxial belastbaren Werkstoffverbund herzustellen. Die ausgeformte Hülse ist Teil des Blechs und leitet die auftretenden Kräfte direkt in den angespritzten FVK ein. Durch die umformtechnische Erzeugung und Bewertung des Fließlochkragens mittels numerischer Simulationsmethoden, der Ermittlung und FE-gestützte Entwicklung einer strukturierten Kragenanordnung als Bestandteil eines Demonstrator sowie experimenteller und numerischer Belastungstest des Demonstratorbauteils sollen Richtlinien für die industrielle Anwendung aufgestellt werden. 

Projektpartner

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