Werkstofflicher Ansatz zum adh?siv-basierten Fügen für hochflexible TPE-Organobleche als Verst?rkungsstruktur

Overview

Die absehbare Endlichkeit von fossilen Energietr?gern, die zum Gro?teil unsere Verkehrsleistung erm?glichen, erfordert ein ?berdenken der Fahrzeugkonzepte, Antriebe und Energietr?ger. Um eine signifikante Senkung des Fahrzeuggewichts zu erreichen, müssen neue Wege bei der Strukturauslegung und dem Werkstoffeinsatz gegangen werden. Zu diesen neuen Werkstoffen z?hlen auch die faserverst?rkten Elastomere. Durch eine partielle lastgerechte Verst?rkung wird eine ?berdimensionierung von Bauteilen vermieden und so bei gleicher Performance Ressourcen gespart. Die aktuellen Verst?rkungsstukturen sind genau auf das jeweilige Bauteil zugeschnitten. Daraus resultiert, dass für verschiedene Verst?rkungsstrukturen immer wieder neue verst?rkungsgeometriespezifische Werkzeuge oder Werkzeugteile gefertigt werden müssen.
Der werkstoffliche Ansatz zum adh?siv basierten Fügen von hochflexiblen TPE-Organoblechen als Verst?rkungsstruktur setzt genau an diesem Punkt an. Durch eine flexible TPE-Matrix und eine belastungsspezifische Faserorientierung weisen die Verst?rkungspatches eine hohe Flexibilit?t und ein hohes Ma? an Anschmiegverm?gen bei gleichzeitig hoher Festigkeit in Belastungsrichtung auf. Das adh?siv basierte Fügen verbindet das Patch vollfl?chig mit der zu verst?rkenden Geometrie. Aufgrund dieser Eigenschaften werden geometriespezifische Werkzeuge zur Verst?rkungsherstellung nicht mehr ben?tigt. Die Verst?rkungswirkung des Patches hat in ersten Untersuchungen zu einer Verdoppelung der Biegefestigkeit von Probek?rpern geführt. In dem hier beantragten Projekt steht das adh?siv basierte Fügen des Patches im Vordergrund. Durch unterschiedliche Untersuchungen zum Patchaufbau, der Oberfl?chenvorbehandlung und den Klebparametern werden die Zusammenh?nge der einzelnen Einflussfaktoren analysiert und abschlie?end an einem Demonstrator validiert. Abschlie?end wird eine Empfehlung zur Verwendung des Patches unter verschiedenen Belastungsarten erarbeitet.

Key Facts

Keywords:
Werkzeugteile , TPE-Organoblechen , hohe Flexibilit?t
Grant Number:
01IF23472N
Research profile area:
Nachhaltige Werkstoffe, Prozesse und Produkte
Project type:
Forschung
Project duration:
11/2024 - 10/2026
Contribution to sustainability:
Quality Education, Industry, innovation, and infrastructure
Funded by:
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE)

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Principal Investigators

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Prof. Dr.-Ing. Elmar Moritzer

Faculty of Mechanical Engineering

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