Berechenbare und prozesssichere Fügeverfahren sind ein Schlüsselfaktor für die Fertigung
maßgeschneiderter Multimaterialbauteile aus Kunststoff und Metall für Leichtbauanwendungen.
Nach dem aktuellen Stand der Technik und Forschung besteht vor allem für das Kleben von
Kunststoff-Metall-Verbunde Forschungsbedarf. In dieser Arbeit wird deshalb das industriell noch
nicht etablierte Verfahren des laserbasierten Schmelzklebens von Thermoplasten mit Metallen
erforscht. Bisherige Studien thematisieren vor allem die Haftungsoptimierung durch
Oberflächenvorbehandlung. Die vorliegende Forschungsarbeit vermittelt ein grundlegendes
Prozessverständnis für das laserbasierte Schmelzkleben ohne oberflächenvergrößernde
Metallvorbehandlung unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Fügeteileigenschaften. Es
wurden berechnungsgestützte und experimentelle Untersuchungen zur Analyse von Prozess-
Werkstoff- Oberflächen- und Umwelteinflüssen auf die Klebfestigkeit durchgeführt und
prozessrelevante Bedingungen festgelegt. Darüber hinaus wurde eine allgemeingültige Methodik
zur berechnungsgestützten Prozessauslegung und -optimierung für das laserbasierte Schmelzkleben
erarbeitet. Prozessfenster können nun mit minimiertem experimentellem Aufwand ermittelt werden
so dass zukünftig maßgeschneiderte Thermoplast-Metall-Verbunde mittels Laserstrahlung
prozesssicher sowie effizient gefügt werden können.
