Die Fügezone als kritisches Element bei der kontinuierlichen Herstellung von hybriden Faserverbund-Metall Profilen

Im Rahmen dieser Dissertation erfolgt die Entwicklung eines kontinuierlichen Fügeprozesses von Hybridprofilen und damit verbunden die Herleitung und Erarbeitung eines umfassenden Verständnisses der vielfältigen Einflussfaktoren auf die Haftung zwischen Stahl und faserverstärkten Thermoplasten. Diese Untersuchungen sind vor allem vor dem Hintergrund des hohen Leichtbaupotentials hybrider Strukturen in Kombination mit der Erreichung der in der Automobilindustrie geforderten Stückzahlen von besonderer Wichtigkeit. Aufbauend auf der Entwicklung von Prüfmethoden für hybride Strukturen zeigen die durchgeführten Untersuchungen in Bezug auf den Fügeprozess, dass eine zusätzliche Erwärmung des Faserverbundes vor der Fügezone über die Schmelztemperatur der Polyamid 6 Matrix als vorteilhaft zu bewerten ist. Mit Hilfe der Analytik können thermische Beeinflussungen aufgrund von zu hoher Stahl- oder FVK-Temperatur vor der Fügezone sowie auch Änderungen der kristallinen Struktur festgestellt werden. Der Materialzustand ist neben dem Grenzschichtzustand als der wichtigste Einflussfaktor auf die Haftung zwischen beiden Materialien anzusehen. Die Verwendung von thermoplastischen Klebefilmen in Verbindung mit dem entwickelten Reversierprozess führt zu den höchsten Verbindungsfestigkeiten. Zudem wird der Übertrag auf einen großserientauglichen Prozess gezeigt und damit das hohe Einsatzpotential der entwickelten Technologie bewiesen. In dieser Dissertation können somit erstmalig wichtige fügetechnische Rückschlüsse für die Herstellung von Hybridstrukturen im Rahmen eines Rollformprozesses sowie belastbare Tendenzen für die Ausbildung von Adhäsionskräften in kontinuierlichen Pressfügeprozessen gewonnen werden.