- Titel
- In-situ-Prozesse für hybride Strukturbauteile in Leichtbauweise
- Zitierfähige Url:
- https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-782479
- Übersetzter Titel (EN)
- In-situ processes for hybrid structural parts in lightweight design
- Schriftenreihe
- Wissenschaftliche Schriftenreihe Schlüsseltechnologie LEICHTBAU
- Bandnummer
- Band 4
- Datum der Einreichung
- 31.08.2021
- Datum der Verteidigung
- 18.02.2022
- ISBN
- 978-3-96100-158-3
- ISSN
- 2750-445X (online)
- 2750-4441 (print)
- Abstract (DE)
- Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines neuartigen Ferti-gungsprozesses für hochfunktionalisierte Strukturbauteile in PFH-Technologie. Eigens für die Verarbeitung von FKV-Profilen wird das IHU/Spritzgießverfahren grundlegend analysiert und die einzelnen Pro-zessstufen durch den Einsatz geeigneter Prozessmedien und -parametrierungen modifiziert. Mit Hilfe umfangreicher analytischer und numerischer Berechnungen sowie erfolgreicher Umsetzung eines neuar-tigen Temperierungskonzeptes lassen sich erstmals FKV-Profile ohne den Einsatz von Barriereschichten, endkonturnah und reproduzierbar in seriellen Taktzeiten umformen. Zudem ist somit eine Funktionalisierung mittels Spritzgießen und ein gesamtheitliches Beherrschen des Hybrid-prozesses gegeben. Ein Vergleich der Verbindungsfestigkeiten mit hyb-riden Referenzbauteilen beweist, dass sich durch die stoffschlüssige Anbindung zeit- und kostenintensive Vorbehandlungen einsparen und gleichzeitig höhere Verbundqualitäten erzielen lassen. Um das PFH-Strukturbauteil mit montagegerechten Verbindungsschnittstellen zu werkstofflich andersgearteten Multimaterialstrukturen zu versehen, dient ein eigens entwickeltes prozesskomplementäres In-situ-Integrationsverfahren. Abschließend ist ein allgemeiner methodischer Ansatz für den technologischen Transfer und Adaption systematisch aufgeschlüsselt, sodass sich die einzelnen Entwicklungspfade nachvoll-ziehen lassen.
- Abstract (EN)
- The goal of this thesis is the development of a new production technol-ogy for highly functional lightweight structural parts. Therefor the hy-droforming supported overmolding process was chosen as a suiting manufacturing process. By usage of analytical and numerical calcula-tions as well as adapting a new kind of temperature distribution con-cept, the new Polymer-FRP-Hbyrid-Technology is enabled to manufac-ture frp-profile based structural components without the need for a barrier layer. The final product possesses its’s final shape already and has no need for further machining processes. A comparison with state-of-the-art metal-plastic-hybrid bonding systems shows a way higher value for the new technology due to the adhesive bond between the tape and injection molding polymer. Furthermore, the technology was enhanced with a process implemented insert joining process. Finally, a methodical approach for the technology transfer is presented.
- Freie Schlagwörter (DE)
- Strukturleichtbau, Faserverbund, Prozesssimulation, Insert, In-situ Prozesskombination
- Freie Schlagwörter (EN)
- structural components, fiber reinforced plastic, process simulation, insert, In-situ process combination
- Klassifikation (DDC)
- 620
- Normschlagwörter (GND)
- Spritzgießen, Innenhochdruckumformen, Verbindungstechnik
- GutachterIn
- Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. h. c. Dr. h. c. Prof. Lothar Kroll
- Univ.-Prof. Dr.-Ing. Welf-Guntram Drossel
- BetreuerIn Hochschule / Universität
- Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. h. c. Dr. h. c. Prof. Lothar Kroll
- Verlag
- Universitätsverlag Chemnitz, Chemnitz
- Den akademischen Grad verleihende / prüfende Institution
- Technische Universität Chemnitz, Chemnitz
- Version / Begutachtungsstatus
- publizierte Version / Verlagsversion
- URN Qucosa
- urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-782479
- Veröffentlichungsdatum Qucosa
- 02.11.2022
- Dokumenttyp
- Dissertation
- Sprache des Dokumentes
- Deutsch
- Lizenz / Rechtehinweis
CC BY-SA 4.0- Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 2 Zielsetzung 3 Stand der Wissenschaft und Technik 4 Anforderungen an einen faserverbund-gerechten IHU/Spritzgießprozess 5 Prozessentwicklung und Validierung 6 In-situ-Integrationsprozess für metallische Inserts 7 Konfiguration einer seriellen Fertigungstechnologie 8 Zusammenfassung und Ausblick Anhänge