Fügetechnologien für thermoplastische Faserkunststoffverbunde

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Beim Vibrationsschweißen sind formteilabhängige Werkzeuge und eine vollständige Werkstückeinspannung erforderlich. Beim Induktionsschweißen kann durch den Einsatz eines Schweißzusatzmaterials auch während des Schweißprozesses eine ausreichende Reststeifigkeit der Schweißpartner garantiert werden, so dass einfachere Positionierwerkzeuge zum Einsatz kommen können.

In Hinblick auf die Fügenahtfestigkeit hat das Vibrationsschweißen die Nase vorn. Vibrationsgeschweißte Faser-Kunststoff-Verbunde erreichen eine Schweißnahtfestigkeit, die der interlaminaren Scherfestigkeit des Grundmaterials entspricht und somit als ideal gefügt bezeichnet werden können. Beim Induktionsschweißen kann je nach Verfahrensvariante bis zu 80% der interlaminaren Scherfestigkeit des Grundmaterials erreicht werden.

Schweißverfahren auch für Hybridverbindungen geeignet

Beide Verfahren sind mit den jeweiligen technologischen Restriktionen beziehungsweise Vorteilen auch für Hybridverbindungen von FVK-Metall-Verbindungen geeignet. Das Induktionsscheißen wird zurzeit aufgrund der größeren Prozessvariabilität als das geeignetere Verfahren angesehen und bereits seit einigen Jahren für diesen Einsatz weiterentwickelt.

Bereits seit sechs Jahren arbeitet das Institut im Rahmen einer DFG-Forschergruppe an der Thematik des Hybridschweißens mit der Induktionstechnik. Hier ist das erklärte Ziel auf Basis einer soliden Grundlagenforschung einen neuen Punktschweißprozess zu entwickeln.

Im Bereich des Schweißens von Organoblechen konnten bereits wegweisende Ergebnisse zur Automatisierung dargestellt werden. Aktuelle Forschungsprojekte befassen sich neben der Hybridschweißtechnik auch mit dem Induktionsschweißen von kohlenstofffaserverstärkten Hochleistungsthermoplasten wie PPS und PEEK.

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