Leichtbau-Verbundbleche mit metallischen Deckblechen haben sich seit langem in technischen Anwendungen wie z.B. in der Luft- und Raumfahrt etabliert und zeichnen sich durch ein geringes Gewicht aus. Weitergehende Anforderungen, wie eine hohe Steifigkeit und Tiefziehbarkeit, sind jedoch nur teilweise erfüllt. Die Kombination eines hohen Leichtbaufaktors mit guter Tiefziehbarkeit erfüllt ein neu entwickelter Verbundwerkstoff. Er besteht aus zwei Metallblechen mit einer dazwischenliegenden Textileinlage, die mittels Klebstoff adhäsiv miteinander verbunden sind. Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurde dieser Verbundwerkstoff im Hinblick auf die umformtechnischen Eigenschaften ausgelegt. Das Biegemodul wurde im Dreipunkt-Biegeversuch ermittelt und die Gewichtsreduzierung von 30 % und einer Dämpfung gegenüber einem monolithen Stahlblech bei gleicher Biegesteifigkeit berechnet. Mit der Dynamisch-Mechanischen Analyse wurden die Körperschalldämpfungswerte des Verbundwerkstoffs und in anderen Versuchen weitere signifikante technologische Größen erfasst. Die umformtechnischen Grenzen werden bei dem Verbundwerkstoff um die Faltenbildung und die Delamination in der Zwischenschicht erweitert. Die Erfassung von Grenzformänderungskurven, die Durchführung von Biege- und Tiefziehuntersuchungen mit Formänderungsanalysen, die Vorstellung eines Delaminationstests sowie Scherschneiduntersuchungen bildeten wesentliche Bestandteile dieser Arbeit. Darüber hinaus konnten unterschiedliche Modellierungen für die Umformsimulation durchgeführt und anhand von Tiefziehversuchen validiert werden. Zu bedenken ist, dass die Werkstoff- und Prozessauslegung entsprechend dem späteren Bauteilgebrauch vorgenommen werden sollte. Hierfür spielen vor allem die Schichtdicken und die Werkzeugradien eine entscheidende Rolle. Beim Biegen an delaminationskritischen Stellen sollte z.B. auf den Verlauf der neutralen Faser in Abhängigkeit des Biegeradius geachtet werden. Hierfür sollten kritische Bauteilbereiche mit der Umformsimulation vor der Werkzeugkonstruktion analysiert werden. Der Fokus der weiteren Forschung mit Leichtbau-Verbundwerkstoffen liegt darin, deren Eigenschaften dahingehend zu verbessern, dass die Leichtbaueffizienz steigt und der Einsatz eines Verbundblechs im Karosseriebau sowie in anderen Branchen erleichtert wird.


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    Titel :

    Innovative Schichtverbundwerkstoffe mit textiler Einlage für den Karosseriebau


    Beteiligte:
    Bolay, Christian (Autor:in) / Liewald, Mathias (Autor:in) / Vohrer, Achim (Autor:in) / Stegmaier, Thomas (Autor:in) / Hager, Tom (Autor:in) / Planck, Heinrich (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2013


    Format / Umfang :

    17 Seiten, 16 Bilder, 3 Tabellen, 13 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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