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August 2012
Christian Schübeler
Hybridfügen pressgehärteter borlegierter Stähle
Eine ressourcenschonende Bauweise in Kombination mit der Reduzierung des Schadstoffausstoßes kann im Automotivebereich durch zukunftsweisende Leichtbaukonzepte aus höchstfesten warmgeformten Stählen in Kombination mit Aluminiumfeinblechen umgesetzt werden. Grundvoraussetzung für die Realisierung derartiger Konzepte ist eine wirtschaftliche Fügetechnologie, die eine hohe Werkstoffausnutzung gewährleistet.
Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, ein hybrides Fügeverfahren, basierend auf dem mechanischen Fügen mittels Vollstanzniet in Kombination mit hochfesten Strukturklebstoffen auf Epoxidharzbasis, zum Fügen von Feinblechhalbzeugen aus höchstfesten Stahlwerkstoffen sowie Aluminium für die praktische Anwendung zu qualifizieren.
Um dieses Ziel zu erreichen, wurden zwei Untersuchungsmethodiken entwickelt, an Hand derer die Auswirkungen verschiedenartiger Einflussfaktoren auf die Verbindungsausbildung analysiert wurden. Auf Basis dieser Voraussetzung wurde der Optimierungsbedarf bezüglich der Verbindungstechnik aufgezeigt. Das Optimierungspotential konnte durch Maßnahmen im Bereich der Prozessführung sowie der Setzwerkzeuggeometrie erfasst und gezielt an die Fügeaufgabe angepasst werden.
Der Nachweis der Leistungsfähigkeit der so generierten Fügetechnologie ist auf der Basis von Tragfähigkeitsuntersuchungen unter quasistatischer Belastung sowie an Hand von Betriebsfestigkeitsuntersuchungen erbracht worden.
Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, ein hybrides Fügeverfahren, basierend auf dem mechanischen Fügen mittels Vollstanzniet in Kombination mit hochfesten Strukturklebstoffen auf Epoxidharzbasis, zum Fügen von Feinblechhalbzeugen aus höchstfesten Stahlwerkstoffen sowie Aluminium für die praktische Anwendung zu qualifizieren.
Um dieses Ziel zu erreichen, wurden zwei Untersuchungsmethodiken entwickelt, an Hand derer die Auswirkungen verschiedenartiger Einflussfaktoren auf die Verbindungsausbildung analysiert wurden. Auf Basis dieser Voraussetzung wurde der Optimierungsbedarf bezüglich der Verbindungstechnik aufgezeigt. Das Optimierungspotential konnte durch Maßnahmen im Bereich der Prozessführung sowie der Setzwerkzeuggeometrie erfasst und gezielt an die Fügeaufgabe angepasst werden.
Der Nachweis der Leistungsfähigkeit der so generierten Fügetechnologie ist auf der Basis von Tragfähigkeitsuntersuchungen unter quasistatischer Belastung sowie an Hand von Betriebsfestigkeitsuntersuchungen erbracht worden.
Schlagwörter: mechanische Fügetechnik; Mischbau; Leichtbau; Stanznieten
Berichte aus dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Ortwin Hahn und Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut, Paderborn
Band 96
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