Aluminiumguss + CFK Montag, 17.12.2018
Neue serientaugliche Fügetechnologie für die Kombination von Aluminiumguss und CFK.
Im Rahmen eines DFG-Forschungsprojektes wurde am Fraunhofer IFAM, in Kooperation mit dem Faserinstitut Bremen e.V., eine neue serientaugliche Fügetechnologie für die Kombination von Aluminiumguss und CFK entwickelt.
Für zukunftsweisende Leichtbaukonzepte sind Verbindungen aus Leichtmetallen und Faserverbundwerkstoffen ideale Werkstoffkombinationen Eine Werkstoffkombination aus Faserverbundwerkstoffen und Leichtmetallen stellt alle etablierten Fügetechnologien vor besondere Herausforderungen. Bei gleichzeitig hohen Verbindungsfestigkeiten soll durch das Fügen kein nennenswertes weiteres Gewicht entstehen. Eine Kontaktkorrosion der beiden Werkstoffe muss vermieden werden. Neben geklebten oder genieteten Hybridverbindungen bietet der Hybriddruckguss einen neuen Ansatz, Gewicht beim Fügen einzusparen und die problematische Kontaktkorrosion dauerhaft zu unterbinden.
Im DFG-Forschungsprojekt wurde jetzt eine neue serientaugliche Fügetechnologie für die Kombination von Aluminiumguss und CFK entwickelt. Durch eine temperaturresistente Schutzschicht auf dem CFK-Bauteil können elektrochemische Korrosionsprozesse in dem Materialverbund unterbunden werden. Gleichzeitig sorgt die Schicht für eine feste Verbindung.
Mit wenigen Prozessschritten zum Hybridbauteil
Innerhalb des neu entwickelten Verfahrens werden CFK-Strukturen vor dem Gießprozess partiell mit hochtemperaturstabilem Kunststoff (PEEK) beschichtet, welcher sich erst ab Temperaturen von rund 550 °C nennenswert zu zersetzen beginnt. In einem nachfolgenden Gießprozessschritt wird die CFK-Komponente in das Druckgießwerkzeug eingelegt und im Bereich des Kunststoffes mit Aluminium bei einer Temperatur von rund 700 °C umgossen. Bedingt durch einen gezielt gesteuerten Druckgießprozess mit kurzen Zykluszeiten sowie die Wahl weiterer geeigneter Prozess- und Materialparameter ist eine Integration des Kunststoffes in den Druckgießprozess trotz der Temperaturdifferenzen möglich, ohne dass dieser in seinen Eigenschaften beeinträchtigt wird.
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Bild: © Fraunhofer IFAM
BB
3.12.18
