TUF-FAST Temperiertes umformendes Fügen von Metallen und faserverstärkten Thermoplasten; Reproduzierbare lokale Erwärmung der Verbindungszone beim umformenden Fügen ohne Hilfsfügeelement

Förderung: ZIM

Laufzeit: 04/18 – 03/20

Abstract:
Ziel des projektes ist die Entwicklung einer Fügevorrichtung mit integrierter Erwärmungseinheit zum Fügen von Aluminiumlegierungen mit kurzglasfaserverstärktem Kunststoff ohne Hilfsfügeelement. Die Basis der Untersuchungen bildet die Flach-Clinch-Technologie, welche aufgrund des günstigen triaxialen Spannungszustands auch das Fügen von spröden Werkstoffen durch den hohen hydrostatischen Druck ermöglicht und kein Hilfsfügeelement erfordert. Durch eine in den Werkzeugträger integrierte Erwärmungseinheit wird mittels Hochfrequenzerwärmung ein definiertes und auf den Umformvorgang abgestimmtes Temperaturprofil im Kunststoff erzeugt. Durch die Prozessauslegung des Fügeverfahrens sowie der Erwärmung mit Hilfe numerischer Methoden soll die Umformung des Kunststoffes im Fügeprozess materialschonend gestaltet werden. Dabei soll der kurzglasfasergefüllte Kunststoff möglichst zerstörungsfrei umgeformt werden ohne das Matrixmaterial thermisch zu schädigen, sodass die Verbindungsfestigkeit und die Reproduzierbarkeit maximiert werden.