Fostabericht P 419 - Weiterentwicklung der Stahl-Kunststoff-Hybridtechnologie für den FahrzeugbauFostabericht P 419 - Weiterentwicklung der Stahl-Kunststoff-Hybridtechnologie für den Fahrzeugbau

P 419: Weiterentwicklung der Stahl-Kunststoff-Hybridtechnologie für den Fahrzeugbau

20,00 zzgl. MwSt

ISBN: 3-934238-52-1 Artikelnummer: 3254ec3b2eee Kategorien: ,

Beschreibung

Die Kombination unterschiedlicher Werkstoffe zur Optimierung von Bauteilen und Komponenten in der Fahrzeugtechnik gewinnt zunehmend an Bedeutung. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Darstellung des Potentials einer innovativen Technologie bei der Blechstrukturen durch eingespritzte Kunststoffrippen verstärkt werden. Ausgehend von einem allgemeinen Überblick über den spezifischen Aufbau dieser Art von Bauteilen werden einige, nach Herstellverfahren und Materialien unterschiedlich in Hybridtechnologie realisierte Bauteile näher betrachtet. Auf die Vorteile der unterschiedlichen Werkstoffkombinationen wird besonders eingegangen. Für eine Untersuchung des Strukturverhaltens und eine Beurteilung der Berechenbarkeit mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode wurde aus den betrachteten bereits existierenden Bauteilen eine bestimmte Teilstruktur ausgewählt.
In realen Bauteiluntersuchungen wurde die Leistungsfähigkeit der hybriden Bauteile gegenüber unverstärkten Bauteilen bestätigt. Gegenüber konventionellen Komponenten weisen sie ein höheres Integrationspotential mit einer Kombination jeweils sehr guter mechanischer Eigenschaften bei reduziertem Gewicht auf. Dabei erlaubt die gezielte Anordnung der sich gegenseitig ergänzenden und verstärkenden Kunststoffund Stahlstruktur eine auf den Einzelfall angepasste optimale Auslegung der Bauteile. Mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode wurde dargelegt, daß das Verhalten von Hybridbauteilen mit Hilfe numerischer Methoden beschreibbar ist. Dabei wurde der Schwerpunkt auf die Abbildung des Bauteilverhaltens bis zum Materialversagen gelegt. Durch die gewählte Materialbeschreibung kann das Verhalten der Gesamtstruktur bis zum Versagen der Kunststoffkomponente im Versuch berechnet werden.
Die Potentiale der Hybridtechnologie für weitere Anwendungsmöglichkeiten lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Technologie eignet sich bevorzugt für Bauteile, die lösbar an mehreren Stellen mit dem Fahrzeug verbunden sind, da so eine optimale Krafteinleitung in die Struktur gegeben ist und die Reparaturmöglichkeit problemlos realisierbar ist.  Besonders vorteilhaft lässt sich die Gestaltungsfreiheit des Kunststoffes für Komponenten mit einer Vielzahl von Anbindungs- und Befestigungspunkten nutzen. Zukunftsweisend bestätigt wird diese Feststellung an demontierbaren Frontendsystemen, die bereits als Serienbauteile realisiert wurden.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.

Veröffentlichung:
2002

Autoren:
Dipl.-Ing. T. Parr, Univ. Prof. Dr.-Ing. H. Wallentowitz