Oberflächen von Hybridkomponenten im Warmprozess strukturieren

Stahl-Kunststoff-Verbunde sind ein wichtiger Bestandteil von Leichtbau-Strukturen. Wie sich faserverstärkte Kunststoffe besser an pressgehärtete Stähle anbinden lassen, untersuchte das Projekt „Hotstruc – Warmformprozess-integrierte Oberflächenstrukturierung für Hybridkomponenten“ der Universität Paderborn.

Bild oben: Aufnahme der eingebrachten Oberflächenstrukturierungen. (Quelle: Universität Paderborn)

Forscher des Lehrstuhl für Leichtbau im Automobil (LiA) und des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) der TU untersuchten dazu die makroskopische Oberflächenstrukturierung im Warmumformprozess gehärteter Stähle.

Diese Strukturierungen entstehen durch das entsprechende Warmumformwerkzeug, wodurch im Vergleich zu anderen Strukturierungsverfahren ein zusätzlicher Arbeitsschritt entfällt. Die Wissenschaftler konnten ein Werkzeug auf Probenkörperebene entwicken, mit welchem die Proben gleichzeitig strukturiert und gehärtet wurden.

Im Experiment stellte sich heraus, dass die pressgehärteten, mit karbonfaserverstärkten Duroplasten oder glasfaserverstärkten Thermoplasten gefügten Stähle dank der neuen Bearbeitung eine deutlich höhere Festigkeit aufwiesen. Zugleich ließ sich ein signifikanter Verklammerungseffekt der eingebetteten Fasern aufgrund der makroskopischen Oberflächenstrukturierungen nachweisen.

Der Schlussbericht des Projekts wird bei der FOSTA – Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V (FOSTA) erhältlich sein.


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Quelle und weitere Infos: Universität Paderborn

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