Verbindungstechnik Breite Abdeckung von FVK-Verbindungen mit wenigen Verfahren

Je nach Anwendung ändert sich das Anforderungsprofil an Verbindungsverfahren für FVK-Bauteile. Ziel von Entwicklungen ist daher die Erhöhung der Anwendungsflexibilität und der Belastbarkeit der Verbindungen, um wenige Verfahren für möglichst viele Fälle einsetzen zu können.

Anbieter zum Thema

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

GGB Heilbronn GmbH

trivid GmbH

wbk Institut für Produktionstechnik Universität Karlsruhe (TH)

Faserverbundkunststoffe (FVK) finden aufgrund ihrer Eigenschaften, zum Beispiel der hohen gewichtsbezogenen Festigkeit, zunehmend in der Luft- und Raumfahrttechnik sowie im Fahrzeug- und Maschinenbau Anwendung.

FVK und Metalle bieten im Kombination meist beste Gesamtstruktur

Ein wesentlicher Grund ist die Massenreduzierung. Dadurch lassen sich die dynamischen Eigenschaften und der Energieverbrauch von Fahrzeugen, Maschinen und Anlagen deutlich verbessern. Dagegen ist der Leichtbau mit metallischen Werkstoffen mittlerweile weitgehend ausgereizt.

Dennoch ist die komplette Substitution herkömmlicher metallischer Werkstoffe durch Faserverbundkunststoffe nicht immer sinnvoll und möglich. Wird beispielsweise hohe Bruchdehnung oder thermische Stabilität gefordert, haben metallische Werkstoffe Vorteile im Vergleich zu Faserverbundwerkstoffen mit polymerer Matrix. Daher ergibt sich die beste Gesamtstruktur in der Regel durch Kombination unterschiedlicher Materialien.

Weiterleitung hoher Lasten bei unterschiedlichen Werkstoffen

Für die breite Anwendung von FVK in der Industrie gilt es, eine Vielzahl von Herausforderungen zu meistern: Sie liegen unter anderem in der Kostenreduktion durch automatisierte Fertigung sowie in der Weiterleitung hoher Lasten über Bauteilgrenzen hinweg [1].

Insbesondere bei der Kombination unterschiedlicher Bauteilwerkstoffe ist die Verbindungstechnik und damit die Auslegung und Gestaltung der Schnittstellen von entscheidender Bedeutung: Je nach Anwendung ergibt sich ein unterschiedliches Anforderungsprofil an die Verbindungsverfahren. Es resultiert im Wesentlichen aus dem Spannungsfeld technische Eigenschaften, Wirtschaftlichkeit, Flexibilität und Übertragbarkeit.

Hochbelastbare Fügestellen für FVK gefordert

Um das volle Potenzial von FVK über Bauteilgrenzen hinweg nutzen zu können, sind für lösbare und nicht lösbare Verbindungsarten primär hochbelastbare Fügestellen gefordert. Gleichzeitig gilt es, nicht lösbare Verbindungen dahingehend zu flexibilisieren, dass sie für ein breiteres Produktspektrum in Frage kommen.

(ID:30294960)