Fügbarkeit von CFK Mischverbindungen mittels umformtechnischer Prozesse

Kohlenstofffaserverstarkte Kunststoffe sollen in kommenden Fahrzeugprojekten in verstarkter Weise zur Reduzierung des Karosseriegewichtes beitragen. Neue Werkstoffe und Einsatzbedingungen erfordern jedoch in gleichem Masse angepasste Konstruktionen und innovative Fugetechnologien. Um die Realisierung der Gewichtseinsparpotenziale in wirtschaftlich attraktiver Weise zu ermoglichen, muss daher die Fugbarkeit von CFK-Mischverbindungen mittels umformtechnischer Prozesse gewahrleistet werden. Insbesondere der bisher unbekannte Einfluss von Fugeimperfektionen stellt in diesem Zusammenhang eine entscheidende Hemmschwelle fur den industriellen Einsatz von CFK im Karosseriebau dar. Um sowohl die Einflusse von Seiten des umformtechnischen Fugens als auch des werkstofflichen Einsatzgebietes CFK zu berucksichtigen, wurden im Rahmen dieser Arbeit alle Teilgebiete der Fugbarkeit inklusive der Wechselbeziehungen zwischen Werkstoff, Konstruktion und Fertigung analysiert. Durch analytische und experimentelle Betrachtungen wurde eine auf Regressionsanalysen basierende Methodik, bestehend aus der Einbringung, Quantifizierung und Einflussbewertung von Imperfektionen, entwickelt und validiert. Uber diese Methodik kann der Einfluss von Fugeimperfektionen gezielt untersucht und beschrieben werden. Nach der Bewertung aller Herausforderungen, die fur das Fugen in der automobilen Prozesskette wesentlich sind, kann die Fugbarkeit von CFK-Mischverbindungen mittels umformtechnischer Prozesse als gegeben betrachtet werden. Somit ergibt sich fur CFK als Leichtbauwerkstoff, neben der Luftfahrtindustrie, in der Automobilbranche ein weiteres Einsatzfeld im Transportwesen. Die in dieser Arbeit prasentierten Ergebnisse dienten so auch als Grundlage fur den weltweit ersten industriellen Einsatz des Halbhohlstanznietens bei CFK-Stahl-Verbindungen im neuen BMW 7er."