21.10.20 – Hybride Werkstoffe

Faserverbunde und Metallbleche laserschweißen

Forschern der TU Dresden ist es erstmals gelungen, Faserverbundstrukturen und Metallbleche per Laserschweißen ohne zusätzliche Fügeelemente dauerhaft zu fügen. Künftig sollen sich mit dem industriell etablierten Fügeverfahren hybride Strukturen einfach und funktional herstellen lassen.

hybride-Werkstoffe.jpg

Mit einem neuen Lösungsansatz ist es Wissenschaftlern des ILK erstmals per Laserschweißen gelungen, Laserverbundstrukturen und Metallbleche ohne zusätzliche Fügeelemente dauerhaft zu fügen. © ILK

 

Hybride Bauweisen aus Metall und Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) machen intelligenten Leichtbau erst möglich, weil bereichsspezifisch Material- und Bauteileigenschaften eingestellt werden können. Wesentliche Voraussetzung dafür sind wirtschaftliche, beanspruchungs- und werkstoffgerechte Lösungen zum Fügen der Einzelkomponenten. Hierfür hat das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden in der Fachgruppe Verbindungstechniken eine neuartige Technologie auf Basis des Laserschweißens entwickelt.

Der Entwicklungsansatz basiert auf hybriden Verstärkungstextilien, in die metallische Elemente textiltechnisch eingearbeitet sind. Diese bilden in der FKV-Komponente metallische Oberflächen aus, die für das schweißtechnische Fügen mit Metallblechen genutzt werden. Bisher wurde die Machbarkeit am Beispiel von Stahlblech und Epoxidharz-basierten Verbunden gezeigt. Doch die Technologie ist grundsätzlich auf verschiedene Materialkombinationen übertragbar. Das Verfahren bietet das Potenzial, erhöhte Verbindungsfestigkeiten und ein gutmütiges Versagensverhalten zu erzielen. Außerdem sind die Forscher davon überzeugt, dass dieser innovative Lösungsansatz eine seriengerechte und wirtschaftliche Integration von FKV-Bauteilen in Metallkarosserien ermöglicht.

Das IGF-Vorhaben (Nr. 18930 BR) der Forschungsvereinigungen Forschungskuratorium Textil e. V. (FKT) und Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e. V. (EFB) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik
Holbeinstraße 3
01307 Dresden
Tel.: +49 351 46337915
ilk@mailbox.tu-dresden.de
tu-dresden.de/mw/ilk