CFK-Aluminium-Hybridverklebungen im automobilen Rohbau
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Beschreibung
Die Integration von faserverstärkten Kunststoffen in die aus Aluminium- und Stahl bestehende Fahrzeugstruktur erfolgt derzeit mit 2K-kalthärtenden Klebstoffsystemen. Fertigungstechnisch ist es sinnvoll, das Fügen von FVK in den automobilen Rohbau zu verlegen. Dies erfordert jedoch die Verwendung von 1K-heißhärtenden Klebstoffsystemen sowie die Aushärtung im KTL-Ofen und kann neben optisch nicht akzeptablen Bauteildeformationen auch zu vorzeitigem Bauteilversagen führen. Die Ursache dafür liegt einerseits im Wechselspiel der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der verwendeten Werkstoffe und andererseits in den eingesetzten Klebstoffen. Zwischen der Verformung eines geklebten Hybridverbundes und der Chemie des Klebstoffes lässt sich ein Zusammenhang ableiten. Klebstoffseitig nehmen sowohl der Elastizitätsmodul als auch die Glasübergangstemperatur einen wesentlichen Einfluss auf die Verformung des Hybridverbundes. Gegenstand dieser Dissertation war es, an einem aus Aluminium und kohlefaserverstärktem Kunststoff bestehenden Hybridverbund zu untersuchen, wie sich eine Änderung der klebstoffspezifischen Parameter Elastizitätsmodul und Glasübergangstemperatur auf das Deformationsverhalten von Hybridverklebungen auswirkt. Um diese Auswirkung im Hinblick auf die Delta-Alpha-Problematik zu untersuchen wurde eine Prüfmethodik zur Charakterisierung des Bauteilverzuges entwickelt. Mit dieser wurden die auftretenden Verformungen berührungslos mit einem 3D-Scanner ermittelt und ausgewertet. Die vorliegende Arbeit leistet einen umfassenden Beitrag zu der Frage, inwieweit es durch eine Anpassung der klebstoffspezifischen Parameter Elastizitätsmodul und Glasübergangstemperatur möglich ist, eine Reduzierung thermisch bedingten Bauteilverzuges zu bewirken.
Autor*in
Doreen Kandora
Themen in »CFK-Aluminium-Hybridverklebungen im automobilen Rohbau«
Bauteildeformation Delta-Alpha-Problematik Hybridverklebungen Klebtechnik Klebverbund Kohlefaserverstärkte Kunststoffe Simulation Verformungsverhalten Wärmeausdehnung Wärmeausdehnungskoeffizienten automobiler Rohbau