Weniger Kontaktkorrosion bei CFK-Bauteilen

Für das Fügen von Faserverbundstoffen mit Leichtmetallen stehen neben geklebten oder genieteten Hybridverbindungen auch der Hybriddruckguss zur Verfügung. Mit diesem Fügeprozess kann Gewicht gespart werden und eine Kontaktkorrosion wird dauerhaft vermieden.

Das Fraunhofer IFAM hat nun mit dem Faserinstitut Bremen e.V. im Rahmen eines DFG-Forschungsprojektes eine neue serientaugliche Fügetechnologie für Aluminiumguss und CFK entwickelt. Dazu werden CFK-Strukturen vor dem Gießen teilweise mit hochtemperaturstabilem Kunststoff (PEEK) beschichtet. Dieser zersetzt sich erst ab Temperaturen von rund 550 °C. Im nächsten Prozesschritt wird der Kunststoff bei einer Temperatur von rund 700 °C mit Aluminium umgossen.

Damit lässt sich der Kunststoff trotz der hohen Temperaturunterschiede integrieren, ohne dass er in seinen Eigenschaften beeinträchtigt wird. Während des urformenden Herstellungsprozesses der Aluminiumkomponente wird zeitgleich auf diese Weise eine stabile Verbindung zwischen beiden Werkstoffen geschaffen.

Eine aufwendige Bearbeitung beziehungsweise Vorbehandlung von Fügeflächen ist somit nicht notwendig. Es können Hinterschneidungen in die Verbindungszone eingebracht werden, um die Festigkeit weiter zu erhöhen. Bisher erzielte Verbindungsfestigkeiten liegen mit 20 MPa jetzt schon im Bereich struktureller Klebstoffe.

Für die Machbarkeitsstudie haben die Forscher ein Haltelement aus dem Flugzeugbau gewählt, das in großen Stückzahlen verbaut wird. Nun wollen sie die Hybridgusstechnologie so weiter entwickeln, dass hybride Verbindungen zwischen CFK und Aluminium in Serie gefertigt werden können.

Bild oben: Mittels der Hybridgusstechnologie gefertigtes Haltelement für den Flugzeugbau (Quelle: Fraunhofer IFAM)


Quellen und weitere Informationen: Springer Professional, Fraunhofer IFAM

Comments are closed, but trackbacks and pingbacks are open.