HyBe

Automatisiertes Hybridschweißen von metallischen Befestigungselementen an Faser-Kunststoff-Verbund Bauteile

Das Forschungsprojekt HyBe wird mit der Entwicklung eines vollautomatischen Fügeverfahrens zur schnellen Anbindung von metallischen Befestigungselementen an thermoplastische Faser-Kunststoff-Verbunde effizienten Leichtbau ermöglichen.

Im Zuge des branchenübergreifend wachsenden Einsatzes von Leichtbaustrukturen und der damit einhergehenden CO2-Reduktion gewinnen optimierte Befestigungselemente für Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) und deren Fügeverfahren immer mehr an Bedeutung. Zur einfachen Montage von Metall- und FKV-Bauteilen zu übergeordneten Baugruppen sind besonders flächige Krafteinleitungselemente geeignet. Diese binden ohne Faserschädigung, wie es z. B. beim Bohren oder Clinchen der Fall ist, stoffschlüssig am FKV an und erlauben so eine besonders gute Krafteinleitung. Ziel des HyBe Projektes ist die Entwicklung einer Enabling-Technologie zum automatisierten, digitalisierten und energieeffizienten induktiven Fügen von metallischen Befestigungselementen an thermoplastische FKV. Dies gelingt durch eine Weiterentwicklung des Induktionsschweißens hinsichtlich Taktzeit, durch Finite-Elemente-Methoden optimierten Energieeintrag, In-Line Qualitätssicherung, redundanter Prozessregelung und einer digitalisierten Prozesskette im Sinne der Industrie 4.0. Neben der Prozessentwicklung kommen der Charakterisierung der Hybridverbindungen anhand von Werkstoffbeispielen und Studien zur Langzeitbeständigkeit eine zentrale Bedeutung zu. Durch die Beschichtung der Fügefläche der Befestigungselemente mit optimierten Haftvermittlern werden hoch feste Verbindungen selbst mit schwierig zu klebenden Matrixpolymeren wie z. B. Polypropylen erreicht. Das Ergebnis des Projektes wird ein industriereifes Hybridfügeverfahren sein.

 

Kompetenzfeld

Branchen

Projektstatus

  • Archiviert

Projektpartner

  • MiniTec GmbH & Co.KG
  • Himmelwerk, Hoch- und Mittelfrequenzanlagen GmbH
  • Kömmerling Chemische Fabrik GmbH

Ansprechpartner

Dipl.-Ing.

Stefan Weidmann

Wiss. Mitarbeiter Press- & Fügetechnologien

Telefon: +49 631 2017 383

stefan.weidmann@ivw.uni-kl.de

Raum: 58/362

Förderungen

Das Projekt „Automatisiertes Hybridschweißen von metallischen Befestigungselementen an Faser-Kunststoff-Verbund Bauteile (HyBe)“ wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert, Förderkennzeichen: KK5003706FF1.