Kunststoffe und Metalle verbinden

Standardisierte Fügeverfahren für Leichtbaukonzepte

Zwei universitäre Institute entwickeln gemeinsam „multifunktionale Schnittstellen“, um faserverstärkte Kunststoffe mit metallischen Komponenten einfacher fügen zu können.

© TU Dresden

Gemeinsam mit dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF) der Universität Paderborn entwickelt das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der Technischen Universität Dresden eine neue vorwettbewerbliche Technologie für schädigungsarme, kraftflussgerechte FKV-Metall-Verbindungen auf Basis etablierter punktueller Fügeverfahren wie Widerstandspunktschweißen (WPS) oder Clinchen.

Aufgrund ihrer guten mechanischen Eigenschaften und zunehmend effizienten Fertigungsprozesse sind Faser-Kunststoff-Verbunde fester Bestandteil moderner Leichtbaukonzepte. Durch belastungsgerechte Kombination mit metallischen Werkstoffen könne dabei ein wirtschaftliches Verhältnis zwischen Herstellungsaufwand, Leistungssteigerung und Gewichtsreduzierung erzielt werden. Ein Hemmnis für den Serieneinsatz von FKV sei bislang jedoch häufig die Verfügbarkeit geeigneter Fügeverfahren. Zudem fordere die Industrie, trotz steigender Werkstoffvielfalt die Anzahl unterschiedlicher Fügeverfahren zu reduzieren.

Die Wissenschaftler werden im Projekt metallische multifunktionale Schnittstellen (MFS) bereits während der Bauteilfertigung in eine FKV-Struktur integrieren. Anschließend kann das FKV-Bauteil mit konventionellen punktuellen Fügeverfahren prozesssicher mit Metall-Strukturen verbunden werden. Dieses neuartige Verbindungssystem soll den kostengünstigen, effizienten Einsatz von FKV-Strukturen in modernen Mischbauweisen durch Integration in bereits verfügbare Montageprozessketten für klassische Metallbauweisen ermöglichen.

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Das IGF-Vorhaben der Forschungsvereinigung Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung (EFB) „Multifunktionale Schnittstellen FKV“ wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Das Projekt läuft über 30 Monaten und ist am 1. Oktober 2019 gestartet.

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