EAN: 9783844091557

SCHÄDIGUNGSVERHALTEN STANZGENIETETER CFK-METALL...

Um die Fahrzeugmasse zu verringern  werden Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) im Bereich des
automobilen Rohbaus an die metallische Karosserie gefügt. Dabei stellen vorlochfreie
mechanische Fügeverfahren eine produktive Lösung für das Fügen artverschiedener Werkstoffe dar.
Im anschließenden Lackeinbrennprozess der kathodischen Tauchlackierung werden die Bauteile
Temperaturen von bis zu 200 °C ausgesetzt. Bei stanzgenieteten und anschließend thermisch
belasteten FKV-Metall-Verbindungen treten neben fügeprozessinduzierten Schädigungen auch
ausgeprägte Laminatschädigungen auf  welche die Verbindungstragfähigkeit negativ beeinflussen.
Diese Arbeit verfolgt das Ziel  die ursächlichen Wirkprinzipien thermisch bedingter
Schädigungen in stanzgenieteten FKV-Metall-Verbindungen aufzudecken  um anhand dessen
werkstoffgerechte Abstellmaßnahmen abzuleiten. Hierdurch soll eine vorlochfreie Fügetechnik für
thermisch belastete FKV-Metall-Verbindungen entwickelt werden. Am Beispiel des Vollstanznietens
werden die Ursachen für die Entstehung thermisch bedingter Schädigungen im FKV-Fügepartner
unter Berücksichtigung verschiedener Einflussfaktoren aufgedeckt. Das gewonnene Verständnis
dient der Berechnung der Spannungen im FKV nach dem Fügeprozess mithilfe einer analytischen
Berechnungsmethode zur Bestimmung von Spannungskonzentrationen in faserverstärkten
Mehrschichtverbunden. Anschließend wird eine Nietgeometrie zur Verringerung thermisch bedingter
Schädigungen im Verbundwerkstoff abgeleitet. Die Feinauslegung des weiterentwickelten Nietes
erfolgt experimentell anhand von Schädigungsbewertungen und wird mittels
Tragfähigkeitsuntersuchungen bewertet.

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